Un grupo de investigadores italianos ha encontrado pruebas, por primera vez, de la existencia de un «cinturón de antimateria» alrededor de la Tierra. Se trata de una fina banda de antiprotones (las antipartículas de los protones) que se oculta en la magnetosfera terrestre. El espectacular hallazgo se publica en Astrophysical Journal Letters.

La antimateria se originó en el Big Bang al mismo tiempo que la materia ordinaria, de la que difiere únicamente por su carga eléctrica. Cuando una partícula de materia ordinaria se encuentra con su «antipartícula» (por ejemplo un protón y un antiprotón), ambas se aniquilan mutuamente en una pequeña explosión de energía. Se cree que durante el Big Bang se creó la misma cantidad de materia que de antimateria, pero en la actualidad sólo vemos materia a nuestro alrededor. ¿Dónde está, pues, toda la antimateria original?

Existen varios intentos de explicación a este misterio. Según algunos, en el origen del Universo se habría producido una rotura de la simetría y se habría creado un poco más de materia ordinaria que de antimateria. Lo que vemos hoy, según esta teoría, sería la materia «que sobró» después de que materia y antimateria se aniquilaran entre sí. Otros, sin embargo, creen que la antimateria original está aún «ahí fuera» sin que hasta ahora hayamos podido detectarla. Podría haber galaxias enteras hechas de antimateria sin que nos demos cuenta de ello.

Partículas de antimateria ( o antipartículas) se han creado en los laboratorios de física en numerosas ocasiones, pero hasta ahora sólo ha habido éxitos parciales a la hora de detectarla en el espacio a nuestro alrededor. Por eso el hallazgo de un cinturón de antimateria alrededor de nuestro propio mundo resulta tan importante.

Escondido como uno más

Según los investigadores, el anillo de antimateria se esconde, como si fuera uno más, entre los cinturones de Van Allen, las bandas magnéticas que rodean nuestro planeta y que lo protegen de la radiación atrapando las partículas cargadas procedentes del Sol. Sólo que en ese anillo en particular, en lugar de partículas «normales» hay un gran número de antipartículas, esto es, de antimateria.

Los antiprotones fueron descubiertos utilizando el satélite Pamela (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics), un ingenio lanzado en 2006 con el único objetivo de estudiar a fondo la naturaleza de las partículas de alta energía procedentes del Sol y también las que nos llegan, en forma de rayos cósmicos, de más allá de las fronteras del Sistema Solar.

Cuando los rayos cósmicos golpean la atmósfera terrestre se descomponen creando auténticas lluvias de partículas. Tanto las partículas originales procedentes del Sol o del espacio esterior como estos chorros de «partículas hijas» son capturadas por los cinturones de Van Allen, formando anillos o cinturones en los lugares donde son atrapadas por el campo magnético terrestre.

Miles de veces superior

Entre los objetivos de Pamela está, también, buscar alguna partícula de antimateria entre esta auténtica multitud de partículas Ordinarias capturadas, normalmente protones o núcleos de átomos de helio. El nuevo análisis llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Bari muestra que, cuando Pamela pasa a través de una región llamada «la Anomalía del Atlántico Sur» (una depresión en el campo magnético que lleva a los cinturones de Van Allen a apenas unos cientos de km. de la Tierra), se encuentra con una tasa de antiprotones que es miles de veces superior a la que se podría esperar de la descomposición natural de las partículas.

Los investigadores están convencidos de que se trata de una prueba irrefutable de que existen «cinturones de antipartículas» análogos a los cinturones de Van Allen, capaces de sobrevivir por lo menos hasta el momento en que se aniquilan al encontrarse con la materia ordinaria de la atmósfera. En palabras de Alessandro Bruno, coautor del estudio, el cinturón es «la mayor fuente de antiprotones que existe cerca de la Tierra».

Bruno asegura también que estos anillos de antipartículas podrían constituir una fuente inagotable de combustible para futuras misiones espaciales. Una idea que ya ha sido acariciada por el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA en un reciente informe.