El cazador de antimateria sale hoy al espacio

Hoy comienza la mayor cacería de antimateria jamás acometida por el ser humano. La realizan 16 países, incluido España, y su sabueso es el detector AMS, un ingenio de siete toneladas capaz de filtrar miles de partículas que atraviesan la oscuridad del espacio. Podrá atrapar los restos de un fabuloso proceso de aniquilación mutua que comenzó con el Big Bang hace 13.700 millones de años y del que la materia de la que estamos hechos salió triunfante sobre la antimateria, de la que apenas queda rastro.

El AMS-02 (Espectrómetro Magnético Alfa) está ya en las tripas del transbordador Endeavour de la NASA. La nave emprende hoy su último viaje al espacio poco antes de las 10 de la noche, hora peninsular española. Está previsto que el presidente de EEUU, Barack Obama, sea el invitado de honor del lanzamiento, que se realiza desde el Centro Espacial Kennedy de Florida. Junto a él estará la representante demócrata Gabrielle Giffords, recuperada de las heridas que sufrió en enero tras ser disparada durante un mítin político en Tucson en el que murieron seis personas. Su marido, Mark Kelly, es el comandante del Endeavour, en el que viajan otros cinco astronautas.

Dieciséis países participan en el proyecto, que estará diez años operativo

El lanzamiento será presenciado también por una nutrida delegación española encabezada por la ministra de Ciencia e Innovación, Cristina Garmendia. La acompañan los investigadores del Ciemat y el Instituto de Astrofísica de Canarias, que llevan más de diez años diseñando el AMS.

"Como dijo aquel, no tengo miedo, sólo vértigo", confesaba ayer Manuel Aguilar, coordinador de la participación española en el AMS, al teléfono desde el Centro Kennedy. "El vuelo es un momento peligroso para una carga tan delicada como la que hemos diseñado", concedía.

La principal aportación española al proyecto es el RICH, uno de los ocho detectores de los que está compuesto el AMS. Medirá la velocidad y la carga de las 10.000 partículas que atravesarán el detector cada minuto una vez sea instalado en uno de los extremos de la Estación Espacial Internacional (ISS). Sus potentes imanes permitirán cribar partículas y antipartículas que viajan a casi la velocidad de la luz y curvar su trayectoria para estudiar las más interesantes.

Los primeros resultados científicos llegarán en seis meses

Si todo sale bien, el Endeavour se acoplará a la ISS cuatro días después del lanzamiento. Ese mismo día, los brazos robóticos del transbordador y la ISS colocarán el AMS en su sitio, se realizará la primera conexión eléctrica y el envío de datos, primero a los centros espaciales Goddard y JPL de la NASA y después al laboratorio europeo de física de partículas CERN, en Ginebra, señala Aguilar. En este lugar funciona ya el LHC, el acelerador de partículas más potente del mundo, capaz de generar energías similares a las que sucedieron durante el Big Bang. Mientras en tierra esta máquina crea pequeños big bangs artificiales para intentar recrear las partículas originarias del universo, el AMS pescará en el espacio los restos naturales del verdadero Big Bang durante los próximos diez años.

"Apenas ha habido experimentos en el espacio exterior como el AMS, que será el número uno en su clase", reconoce Bernardo Adeva, físico de la Universidad de Santiago de Compostela que trabaja en un detector del LHC diseñado para estudiar la desproporción entre materia y antimateria.

El AMS fue propuesto en 1995 y ha costado unos 1.200 millones de euros. Es en gran parte empeño del físico chinoestadounidense Sam Ting, premio Nobel de Física en 1974 y máximo responsable de esta cacería de antimateria, que a su vez podría demostrar que en algún lugar del cosmos hay antiestrellas y antigalaxias hechas de un material igual al de las estrellas y galaxias convencionales, pero de carga inversa.

El ingenio puede adelantarse al LHC encontrando materia oscura

El contacto entre materia y antimateria produce una aniquilación instantánea que origina una de las fuentes de energía más potentes que se conocen. La mezcla de un miligramo de cada sustancia genera tanto empuje como dos toneladas de un combustible similar al que empujará hoy al Endeavour.

Según la teoría del Big Bang, en el comienzo del universo había tanta materia como antimateria. Tras la aniquilación masiva no habría quedado más que luz y ni un resquicio para la materia convencional que compone las estrellas, los planetas, las nubes, las casas e incluso las máquinas humanas que sirven para generar ínfimas cantidades de antimateria, como el experimento ALPHA, también en el CERN. El año pasado, sus responsables dieron un paso clave tras generar 38 átomos de antihidrógeno, el elemento más simple formado por un protón y un electrón. Su versión de antimateria (un antiprotón y un positrón) sobrevivieron durante una décima de segundo. Esta semana, otro laboratorio de EEUU, el RHIC, generaba 18 núcleos de antihelio, la pieza de antimateria más pesada jamás creada. El núcleo de antihelio está hecho de dos antiprotones y dos antineutrones. Encontrarlo en el espacio en su versión natural sería uno de los mayores triunfos científicos de la década.

Unos expertos piensan que la aniquilación tras el Big Bang no fue total y otros, lo contrario. Un pequeño desequilibrio a favor de la materia hizo que esta fuese algo más abundante y que, 13.700 millones de años después, sea ubicua frente a la antimateria, que aún no ha sido detectada en el espacio. El helio es clave para hacerlo, pues la mayor parte de todo el que existe se creó durante los tres primeros minutos tras el Big Bang. "Sólo el 1% del antihelio que existe lo producen las estrellas actuales", señala Piergiorgio Picozza,director de PAMELA, un detector de antimateria lanzado en 2006 y financiado por Rusia, Italia, Alemania y Suecia. Encontrar un núcleo de antihelio significaría atrapar un escombro del origen del universo que confirmaría aquel desequilibrio inicial e incluso apuntaría a que, en algún lugar del cosmos, hay estrellas y galaxias alternativas hechas de antimateria. Esta última posibilidad, propuesta en 1930 por el físico británico Paul Dirac, primer teórico en predecir la existencia de antimateria, es aún controvertida. "Hallar antihelio probaría que la aniquilación no fue completa, pero no que haya antiestrellas o un antiuniverso", opina Picozza.

El equipo del AMS, cuya sensibilidad es varias veces mayor que la de PAMELA, pide cautela sobre la posible existencia de las antiestrellas de Dirac. "Es difícil decir cuándo podremos tener las primeras muestras de antimateria, los primeros resultados científicos llegarán en unos seis meses", apunta Aguilar.

El detector también puede aclarar otros misterios, como el de la materia oscura. Este componente del universo es invisible para los telescopios convencionales pero, según la teoría más aceptada, compone hasta el 24% de todo el cosmos. El AMS podría hallar el neutralino, uno de los candidatos favoritos a componer la materia oscura.

Más aún, el artefacto podría hallar materia extraña, una nueva forma de materia cuya posible existencia fue apuntada después de que la atisbase un prototipo previo del AMS desde la estación espacial rusa Mir. "Lo único que sabemos seguro es que cuando se explora una región nueva como ahora se generan datos que superan la intuición humana", concluye Aguilar.