Distribución calculada de material oscura

El lado oscuro del Universo

El AMS-02 embarca en la última misión del Trasbordador Espacial Endeavour para explorar los lejanos y desconocidos confines del Universo, donde espera encontrar respuestas a algunas de las cuestiones más antiguas de la física de partículas y de la cosmología y quizás también descubrir algún fenómeno inesperado.

““Nunca antes en la historia de la ciencia habíamos sido tan conscientes de nuestra ignorancia: sabemos que no sabemos nada sobre qué constituye el 95% del Universo”. - Profesor Roberto Battiston, Portavoz Adjunto del programa AMS-02.

Capturando rayos cósmicos

Durante las últimas décadas se han realizado varios descubrimientos fundamentales en el campo de la astrofísica, tales como los púlsares, la radiación de fondo en microondas o las explosiones de rayos gamma.

Sin embargo, los rayos cósmicos chocan contra un muro delgado a la vez que impenetrable – la atmósfera terrestre - que absorbe y altera las partículas cargadas, haciendo imposible su estudio preciso desde tierra. Por otra pare, para determinar su carga eléctrica es necesario analizar qué trayectorias seguirían en el seno de un campo magnético. Ahora, con un detector magnético en órbita, los astrónomos y los físicos de partículas aguardan impacientes los primeros resultados.

Antimateria

The proton synchrotron accelerator tunnel at CERN
La antimateria se puede crear en el CERN, pero ¿la podremos observar en el espacio?

El Espectrómetro Magnético Alfa (AMS) estudiará los rayos cósmicos de alta energía, lo que ayudará a los científicos a comprender porqué predomina la materia sobre la antimateria en el Universo visible. El AMS buscará restos de antimateria en las fronteras del Universo observable.

La materia convencional visible, como la que forma las estrellas, los planetas y las galaxias, constituye menos del 5% de la masa del Universo. Las teorías actuales y las observaciones indirectas sugieren que el 95% restante es ‘materia oscura’ y ‘energía oscura’, aunque se sabe muy poco sobre estos dos conceptos.

Materia oscura

Distribución tridimensional de materia oscura en el Universo

Las teorías actuales sugieren que el 23% de la masa del Universo es materia oscura. Nunca se ha podido detectar con métodos directos, pero se pueden apreciar sus efectos en las perturbaciones gravitatorias que causa sobre otros objetos. Su origen y estructura continúan siendo un misterio. La materia oscura podría estar constituida por ‘neutralinos’, una hipotética partícula elemental que, si existe, podrá ser detectada indirectamente gracias al AMS-02.

El experimento del profesor Ting permite buscar estas partículas con una sensibilidad entre mil y un millón de veces superior a la de cualquier otro instrumento, lo que abre las puertas de un mundo completamente desconocido en el que podría ser posible detectar el esquivo neutralino, u otras partículas elementales cuya existencia ni siquiera se sospecha. El AMS-02 también podría ayudar a detectar una extraña forma de materia predicha por los científicos: una partícula elemental muy pesada conocida como ‘strangelet’.

Energía oscura

Composición del Universo

La hipotética energía oscura, cuya fuerza gravitatoria de repulsión sería la responsable de la expansión acelerada del Universo, es todavía más misteriosa. Aunque el AMS-02 no está diseñado para estudiarla, sus observaciones permitirán comprender mejor la composición del Universo, por lo que se espera que también puedan arrojar algo de luz sobre este enigma.

Si el AMS-02 logra detectar núcleos de antimateria, revolucionará los modelos actuales del Universo. Al comienzo del tiempo y del espacio, existía un equilibro entre la cantidad de materia y de antimateria que había en el Universo. Sin embargo, el cosmos, tal y como lo conocemos hoy en día, está formado únicamente por materia; no se sabe porqué no existe antimateria, anti-estrellas o anti-galaxias.

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