Empieza la caza del “Universo invisible”

Publicado por el May 19, 2011

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Hace apenas unas horas, el transbordador espacial Endeavour se acoplaba a la Estación Espacial Internacional (ISS) para realizar su última misión: entregar a los astronautas el detector AMS. Hoy mismo, el sofisticado instrumento de dos toneladas de peso será instalado en el exterior de la estación. El Espectrómetro Magnético Alpha revolucionará lo que sabemos sobre el “universo invisible”, el que está hecho de rayos cósmicos y otros fenómenos que no se pueden percibir a simple vista, de la misma forma en que el Hubble ha cambiado nuestra percepción e ideas sobre el Universo que podemos ver.

El detector, afirma Bob Hart, uno de sus responsables, “mirará al Universo desde una perspectiva diferente”, algo que excita la imaginación de los científicos. El AMS, que pesa dos toneladas, está formado por un anillo de potentes imanes y detectores ultrasensibles diseñados para rastrear, aunque no capturar, rayos cósmicos. El sofisticado instrumento será instalado hoy en el exterior de la ISS y será operado desde la Tierra, de modo que no requerirá atención alguna por parte de los astronautas.

El AMS registrará el rastro de los rayos cósmicos a medida que pasen a través de él, descubriendo una clase de Universo al que hasta ahora habíamos tenido un acceso muy limitado. Un Universo hecho de antimateria y materia oscura.

La antimateria es, en realidad, exactamente igual que la materia que conocemos y de la que todos estamos hechos. La única diferencia estriba en su carga eléctrica, que es opuesta a la de la materia ordinaria. Por eso, cuando materia y antimateria entran en contacto, se aniquilan mutuamente en una explosión de energía. La teoría afirma que durante el Big Bang debió crearse igual cantidad de materia que de antimateria, pero por mucho que miremos a nuestro alrededor, no somos capaces de detectarla. A nuestros ojos, pues, sólo existe la materia ordinaria.

¿Dónde está la antimateria que falta? Los investigadores llevan décadas intentando, sin éxito, responder a esta pregunta. Es posible, dicen algunos, que en el origen del Universo hubiera “un poco más” de materia que de antimateria, que ambas se aniquilaran y que todo lo que podemos ver hoy sea ese pequeño exceso de materia original.

Otros, por el contrario, piensan que la antimateria está aún allí fuera, en alguna parte, sólo que nuestros instrumentos no han sido capaces de detectarla. Para ellos, podría haber galaxias enteras hechas de antimateria sin que nos hayamos dado cuenta de ello. ¿Quién tiene razón? Puede que el AMS encuentre, por fin, la respuesta.

Y luego está la cuestión de la materia y la energía oscuras, ese “otro tipo” de materia y de energía de los que apenas sabemos nada y que, esas sí, son completamente diferentes a la materia ordinaria que podemos ver. La materia y la energía oscuras suponen, juntas, el 96% de la masa total del Universo. Sólo el 4% que conocemos está hecho de materia ordinaria, la que forma todos los planetas, estrellas y galaxias que podemos ver.

Los investigadores intentan reproducir en laboratorios terrestres las condiciones del Big Bang para encontrar respuestas. Sin embargo, y a pesar de que los grandes aceleradores son capaces de generar potentes haces de partículas viajando casi a la velocidad de la luz y hacerlos colisionar para estudiar lo que sucede, esos grandes instrumentos apenas si alcanzan una fracción (millones de veces menos) de la energía que producen los rayos cósmicos en el espacio.

Para Sam Ting, que obtuvo el Nobel de Física en 1974, “no importa lo grande que sea el acelerador que se construya, nunca será capaz de competir con el espacio”. Para hacernos una idea, la energía de cada partícula individual generada en el LHC, el Gan Colisionador de Hadrones de Ginebra equivaldría, según los físicos, a la de un mosquito en movimiento. Pero una sola partícula de un rayo cósmico puede llegar a tener la fuerza de una pelota de béisbol a plena velocidad. Ahora, el AMS podrá estudiar la materia a esas energías imposibles de producir en la Tierra.

A modo de prueba y para comprobar su diseño, un primer prototipo del AMS fue lanzado en 1998 a bordo del Discovery. Apenas si estuvo un par de semanas en órbita, pero ninguno de sus resultados, que dieron lugar a cuatro artículos en publicaciones científicas, pueden ser explicados por medio de las teorías existentes.

Ahora, el AMS hará su trabajo durante mucho mas tiempo. De hecho, durará mientras dure la Estación Espacial Internacional. Y los científicos están más que seguros de que será capaz de arrancar algunos de los secretos mejor guardados del Universo.

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