El polémico y masivo detector de rayos cósmicos AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer), situado en el exterior de la estación espacial internacional (ISS) ha dado sus primeros frutos científicos.
El objetivo principal de este instrumento es la detección de partículas de antimateria y vaya si las ha detectado. Los resultados del AMS-02 revelan a la existencia de un exceso en el flujo de positrones frente a al de electrones en el rango de energías de 0,5 a 350 GeV (recordemos que el positrón es la antipartícula del electrón).
Desde que comenzó a obtener datos el 19 de mayo de 2011 hasta el 10 de diciembre de 2012, el AMS-02
ha detectado 400.000 positrones, lo que constituye el conjunto de datos más amplio sobre positrones
de los rayos cósmicos jamás obtenido.
El AMS-02 en el exterior de la ISS (NASA).
Todo muy interesante, ¿pero qué quiere decir todo esto?
La antimateria es muy escasa en el Universo actual, así que un exceso de estas características sólo se puede explicar si hay una fuente que esté generando positrones continuamente.
¿Cuál podría ser esa fuente? Pues existen tres posibilidades.
La primera son las supernovas, que producen directamente ingentes cantidades de electrones y positrones.
La segunda fuente son otras partículas -como protones- también emitidos por las supernovas.
Al chocar con los núcleos de hidrógeno del gas interestelar, los protones generan piones, que se desintegran en muones y estos a su vez en electrones y positrones.
Pero es la tercera fuente la que nos interesa especialmente. Y es que cabe la posibilidad de que las partículas de materia oscura que colisionen entre sí se aniquilen y generen una fuente adicional de positrones y electrones. Recordemos que la materia oscura forma la mayor parte de la materia de nuestro Universo, pero nadie sabe de qué está compuesta exactamente.
Fracción de positrones de los rayos cósmicos con respecto a electrones en función de su energía. Los puntos rojos corresponden al AMS-02. Se nota el claro incremento a altas energías.
En gris el flujo esperado (American Physical Society).
En realidad, estos resultados no son nada nuevos, ya que están en la misma línea de lo observado por otros experimentos como el AMS-01 (el predecesor del AMS-02 que voló en una misión del transbordador), el satélite FERMI y el instrumento PAMELA (situado en el exterior del satélite ruso Resurs-DK). Lo que cambia en esta ocasión es que la exquisita sensibilidad y precisión del AMS-02 no deja lugar a dudas sobre la existencia de un exceso de positrones con energías
superiores a 10 GeV.
Posibles fuentes de positrones en la Galaxia (American Physical Society).
Bien es cierto que la materia oscura podría no ser la respuesta a este exceso.
Fuentes más corrientes y menos exóticas, como por ejemplo púlsares cercanos al Sistema Solar, serían capaces de generar positrones a mansalva.
Efectivamente, los rayos gamma energéticos generados cerca de los polos magnéticos de una estrella de neutrones podrían en teoría producir positrones y electrones en cantidades industriales.
¿Cómo discriminar entre materia oscura y púlsares? Resulta difícil, pero los modelos de materia oscura formados por partículas supersimétricas predicen un descenso en el flujo de positrones a altas energías, algo que no ha sido observado aún. En los próximos años el AMS-02 acumulará más datos de positrones altamente energéticas, lo que -esperemos- permitirá distinguir entre materia oscura y otras explicaciones más prosaicas.
En cualquier caso, se trata de unos resultados científicos de impacto obtenidos directamente en la ISS, lo que no deja de ser toda una novedad.
En cualquier caso, se trata de unos resultados científicos de impacto obtenidos directamente en la ISS, lo que no deja de ser toda una novedad.
