La Tierra es bombardeada por mucha antimateria y nadie sabe por qué

Pulsar en la Nebulosa del Cangrejo (NASA)

Los rayos cósmicos que provienen del espacio profundo y que llegan a la Tierra son un puñado de partículas llamadas positrones.

Los astrónomos piensan que la Tierra es bañada por estos antielectrones (positrones) debido a la presencia de los llamados pulsares, pero no están tan seguros de que ésta sea la única fuente del origen de estas elusivas partículas. Un nuevo estudio publicado recientemente podría dar más luz al respecto.

Resulta que los rayos cósmicos son partículas increíblemente rápidas que se propagan por el espacio a muy altas energías. Los positrones forman tan solo una pequeña parte de estas super rápidas partículas, pero nadie sabe hasta ahora con certeza de qué están hechas ni cómo llegan a crearse.

Recientemente un equipo internacional de investigadores de varios países han logrado hacer mediciones de las partículas nombradas anteriormente gracias al Observatorio Cherenkov de Gran Altitud (HAWC, por sus siglas en inglés) que se encuentra en el Cerro La Negra en México, a tan solo unos cuantos kilómetros de la ciudad de Puebla. Los científicos tienen la hipótesis de que estas partículas son producidas por objetos muy poderosos llamados pulsares.

Los pulsares son estrellas de neutrones que emiten pulsos de luz y partículas cargadas eléctricamente que luego son expelidas al espacio a la velocidad de la luz y que generan campos magnéticos muy poderosos. Obtienen el nombre de pulsares por el haz de partículas que generan en forma de círculo y que, conforme la estrella rota, es visto desde la Tierra como pulsos de luz que se emiten de forma muy rápida.

A medida que el haz de luz de un pulsar choca con el polvo y los gases circundantes, estos gases y polvo actúan como un gran acelerador de partículas, haciendo chocar partículas y produciendo nueva materia a partir de la energía generada.

En medio de esta carnicería, pueden surgir partículas como electrones y, por supuesto, también antielectrones, que son partículas como los electrones pero con diferente carga eléctrica a los que también se les llama positrones. Estos choques generan antimateria que rápidamente es eliminada por las ondas de choque producidas por las colisiones.

Al menos esta es la teoría que se tiene respecto a todo esto.

Por otro lado, cuando recientemente el observatorio HAWC detectó un par de candidatos perfectos de pulsares a algunos años cientos de años luz de distancia, con la finalidad de detectar sus energéticos positrones, pareció una excelente oportunidad para poner a prueba la hipótesis a la que nos hemos referido anteriormente.

“Los detectores del observatorio HAWC grabaron radiación de rayos gamma producida por una gran población de electrones que a su vez fueron producidos por pulsares que aceleraron estas partículas a muy alta energías”, comentó Francisco Salesa Greus de la Academia de Ciencias de Polonia.

“La pregunta fundamental es: ¿hay suficiente de estos electrones que sean capaces de interactuar para producir el número correcto de positrones?

La respuesta es no.

Después de 17 meses recabando información y posteriormente analizándola profundamente, los investigadores encontraron que los pulsares fueron responsables de algo de la energía extra de los positrones, pero la cantidad de datos no explica en su totalidad a todos ellos.

“Dado que las altas energías que generan los pulsares sigue siendo baja y modesta, otras explicaciones se vuelven más probables”, afirma Sabrina Casanova, del Instituto de Física Nuclear de la Academia polaca de Ciencias.

Una de estas explicaciones que se tienen es el decaimiento de partículas masivas de materia oscura.

La materia oscura produce un cuarto de toda la materia que hay en el universo, junto con la energía oscura y la materia visible. Comprenderla es uno de los grandes retos de la física contemporánea.

El misterio tanto de la materia oscura como de los rápidos positrones a los que nos hemos referido ya en este artículo, son tan solo una parte del rompecabezas que se tiene que armar para adquirir una comprensión más profunda del universo y ahora solamente queda esperar y seguir observando.

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Traducido y editado por Julio García

Referencia: http://www.sciencealert.com/pulsars-fail-to-explain-extra-cosmic-ray-positrons

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