Espacio

Las tormentas eléctricas disparan antimateria al espacio

Martes, 11 Enero

Por Redacción National Geographic

11 de enero de 2011

La mayoría de la denominada material normal está hecha de partículas subatómicas como electrones y protones. La antimateria, por un lado, está compuesta de partículas que tienen las mismas masas y espines que sus homólogos pero con cargas opuestas y propiedades magnéticas.

Recientemente, los detectores de radiación del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA se encendieron aproximadamente durante 30 milisegundos con la distintiva indicación de los positrones, los homólogos de la antimateria de los electrones.

Los científicos fueron capaces de descubrir la ráfaga concentrada de radiación en un rayo sobre Namibia, al menos a 5.000 kilómetros de distancia desde el mencionado telescopio que orbita alrededor de la Tierra y que pasaba sobre Egipto en ese momento. 

“Este es un nuevo descubrimiento fundamental sobre el funcionamiento de nuestro planeta” afirmó Steven Cummer, un investigador de rayos de la Universidad de Duke que no fue parte del equipo del estudio.

“La idea de que cualquier planeta tiene tormentas eléctricas que pueden crear antimateria y lanzarla al espacio no es ciencia ficción. El hecho de que nuestro propio planeta los esté haciendo es algo realmente asombroso”.

Una gran sorpresa: un intenso rayo de antimateria

Los científicos ya sabían que las tormentas eléctricas pueden emitir rayos gamma, la forma más enérgica de luz, y que los rayos gamma, a su vez, pueden crear positrones a través de un proceso denominado formación par.

Cuando un rayo gamma con la cantidad adecuada de energía interactúa con un átomo de aire, la energía de los rayos gamma se convierte en materia, un electrón y un positrón, según afirmó el experto en rayos Joseph Dwyer ayer durante una reunón de la American Astronomical Society en Seattle, Washington.

(Artículo relacionado: “Los rayos crean aceleradores de partículas sobre la Tierra”)

Los científicos no se hubieran sorprendido de ver unos pocos positrones que acompañan una intensa ráfaga de rayos gamma, añadió Dwyer, del Instituto de Tecnología de Florida de Melbourne.

Pero los rayos detectados por el Fermi parecían haber producido aproximadamente 100 trillones de positrones: “Eso es mucho”.

Lo que parece haber sucedido es que los positrones creados por el rayo fueron introducidos en un estrecho haz por el campo magnético de la Tierra, dijo el jefe del estudio Michael Briggs de la Universidad de Alabama, Huntsville.

El rayo canalizó los positrones desde la tormenta de Namibia a la nave espacial de Fermi.

Unos pocos milisegundos después de golpear la nave espacial, el rayo golpeó una sección más al norte del campo magnético de la Tierra, añadió Briggs. Esto provocó que algunos de los positrones rebotaran y volvieran por el camino por el que habían llegado golpeando la nave espacial con un segundo rayo como si se tratara de un eco.

La antimateria nos da una pista sobre los rayos

La Tierra está siendo constantemente bombardeada por la radiación del sol así como por rayos cósmicos desde sucesos distantes pero violentos como poderosas supernovas. (Véase también “Los agujeros negros arrojan las partículas más enérgicas del Universo”).

Considerando la cantidad de positrones en el rayo que Fermi detectó, la tormenta eléctrica fue creando brevemente más radiación en la forma de positrones y rayos gamma que lo que golpea la atmósfera de la Tierra desde todas las otras fuentes cósmicas combinadas, comunicó Dwyer.

El investigador indicó previamente, sin embargo, que el peligro de la radiación de las tormentas eléctricas para los pasajeros de las líneas aéreas es extremadamente bajo.

Cummer de Duke añadió que nadie sabe por qué algunas tormentas eléctricas producen rayos gamma mientras que otras no.

“Realmente no entendemos muchos de los datos sobre el funcionamiento de los rayos”, afirmó. Pero descubrir la creación de positrones “nos da una pista muy, muy importante sobre lo que está sucediendo”.

Se ha aceptado para su publicación un estudio sobre el descubrimiento de la antimateria en la revista Geophysical Research Letters.