En el futuro podría almacenarse y utilizarse para impulsar naves espaciales para reducir el tiempo de viaje interplanetario, afirmó Alejandro Ayala, del Instituto de Ciencias Nucleares
Científicos encontraron un cinturón de antimateria retenidos por la magentósfera terrestre (Foto: Especial Science / Aaron Kaase/NASA/Goddard )
La antimateria -como la encontrada recientemente en el campo magnético que rodea la Tierra- podría almacenarse y utilizarse en el futuro para producir energía, incluso más eficiente que la nuclear, afirmó el científico del Instituto de Ciencias Nucleares, Alejandro Ayala.
Ayala expuso que si se hace chocar un protón contra un antiprotón la energía que se produce es 300 veces mayor a la de una reacción nuclear típica. Eso permitiría alcanzar aceleraciones mayores que las producidas con combustibles comunes y corrientes, basados en la mezcla de hidrógeno y oxígeno.
La antimateria sería un combustible muy eficiente para impulsar naves espaciales y reducir su tiempo de viaje. Se calcula que en 20 años se tendrá esta tecnología, refirió el integrante del Departamento de Física de Altas Energías de esa entidad universitaria.
Por ahora, una vez descubierta la antimateria tan cerca de nosotros, el siguiente paso es "imaginar cómo capturar y almacenar los antiprotones", abundó el experto.
La agencia espacial estadounidense (NASA) quiere aprovechar el hecho de que materia y antimateria se aniquilan para diseñar una nave espacial cuyo componente más importante sea una máquina que dirija la luz -resultado de esa interacción- en cierta dirección, para provocar el movimiento del aparato en dirección opuesta.
El reto es colectar y almacenar la antimateria, hasta que, llegado el momento, se haga chocar con protones para producir la luz en la dirección conveniente
Desde el origen
Ayala explicó que la antimateria está compuesta de partículas idénticas a las que componen la materia, pero con carga opuesta. Por ejemplo, los electrones, que transportan la electricidad en los cables de cobre de las instalaciones eléctricas, comparten las mismas propiedades que su anti-partícula, el positrón, con excepción de su carga eléctrica. Los primeros son negativos; los segundos, positivos.
Ese también es el caso de los protones que se encuentran en los núcleos atómicos, de carga positiva, y cuyas anti-partículas son los antiprotones, que son negativos.
Al formarse el universo, de acuerdo con la teoría estándar, debió existir una gran simetría, es decir, equivalencia entre materia y antimateria.
"No hay razón para que en el comienzo una prevaleciera sobre la otra. En particular, en el ICN estamos interesados en saber el origen de la asimetría entre la materia y antimateria, "por qué estamos hechos de materia, porque hay más de una que de la otra", refirió Alejandro Ayala.
Si dos partículas, una de materia y otra de antimateria, se encuentran, se aniquilan y producen radiación (luz). Al principio del cosmos, todo estaba condensado en un pequeño espacio y existía la misma cantidad de ambos tipos de partículas, de materia y de antimateria que debieron haberse encontrado fácilmente y haberse convertido en luz. Pero no sucedió así.
"Algo ocurrió en la evolución del universo temprano que hizo que hubiera más materia que antimateria, aunque no sabemos qué fue. Esa es una de las preguntas de mayor interés en la física moderna. En el ICN realizamos investigación para responder esta pregunta", refirió Ayala.
Hoy en día, lo que le ocurrió a las anti-partículas durante la evolución del universo es un gran misterio.
"Es una de las preguntas que tratamos de responder en la ciencia de frontera; sabemos que existe, incluso la podemos producir en los grandes aceleradores de partículas -como el Fermilab o el CERN-, pero se desconoce qué le ocurrió a la gran mayoría de las antipartículas", dijo el especiaista.
Nos rodea
Se había teorizado acerca de la presencia de antimateria en la vecindad de la Tierra. La confirmación de que ésta existe es muy importante, sostuvo el científico universitario. Se corroboró que está ahí y la probabilidad de que se produzca y se almacene coincide en buena medida con los cálculos.
En la naturaleza, la anti-materia se crea como en un laboratorio: con la colisión de partículas a muy altas energías. Eso sucede todo el tiempo, si el planeta es bombardeado por rayos cósmicos ultraenergéticos.
En el momento en que éstos llegan a las capas superiores de la atmósfera, encuentran átomos y, en particular, a sus núcleos, producen una gran cantidad de partículas, entre ellas, antimateria. Pero algunas de tales antipartículas no viven mucho tiempo; los piones, por ejemplo, lo hacen tan sólo un instante, durante un tiempo del orden de 10-10 segundos.
Otras son más estables, como los antineutrones que viven por alrededor de 10 minutos; otras, como los antiprotones lo hacen por siempre y por tener carga eléctrica están sujetas a la interacción con los campos magnéticos, como el terrestre.
En el interior de nuestro planeta, explicó Ayala, hay una especie de "imán" de barra enorme, "hecho" de hierro fundido, con polos positivo y negativo que coinciden, más o menos, con los polos Norte y Sur, respectivamente.
A partir de ellos se forman los llamados cinturones de Van Allen, especie de "orejas magnéticas" que van de un polo al otro del planeta, donde las anti-partículas quedan atrapadas, por encima de las capas atmosféricas más altas y tenues, donde la presencia de materia convencional escasea.
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