Antimateria: la energía oculta del big bang

Mientras el mundo vive la resaca de la boda real, el Endeavour se jubila con su último viaje a la Estación Espacial Internacional (ISS). A bordo, un complicado Espectómetro (el AMS-02), en el que ha participado España, será el encargado de estudiar la composición de los rayos cósmicos. Su objetivo, entre otros: cazar restos de la antimateria del Big Bang.

La antimateria es hoy uno de los grandes enigmas del espacio. Como en las mejoras fábulas, cada partícula tiene una pareja, un polo opuesto, que anda suelta. Y siguiendo las pautas del drama teatral, si se encuentran y llegan a tocarse, ambos, yin y yang, se aniquilan liberando energía. Durante el Big Bang –al igual que ahora en el espacio o en las tormentas eléctricas terrestres, como acaba de fotografiar el telescopio Fermi de la NASA– se liberaron ambas partículas, pero curiosamente la materia sobrevivió... ¿qué es lo que volcó la balanza?

Simplificando las cosas, un átomo de materia está conformado por un núcleo de protones y neutrones y electrones que orbitan a su alrededor. En la antimateria, se habla de antiprotones y antielectrones o positrones. La diferencia radica sólo en la carga, el peso y la forma de girar de los electrones son los mismos.

Desde 1932 se tiene evidencia científica de antielectrones en el espacio. Hasta hoy toda la antimateria para estudio viene de los experimentos terrestres con dos grandes colisionadores de partículas, cuyo fin es conocer qué leyes físicas rigen cada respiración en el universo. Tanto el Laboratorio Nacional de Brookhaven (Nueva York) como el CERN (Organización Europea para la investigación nuclear) crean desde hace décadas estos pares en «tubos» para colisiones.

En las instalaciones del CERN se atraparon recientemente, durante milésimas de segundo, tres átomos de antihidrógeno (un sencillo antiprotón y un positrón en órbita). «Con las nuevas técnicas de producción, la antimateria no puede esconder sus secretos durante mucho más tiempo», explicaba exultante Yasonui Yamakazi, jefe del equipo del experimento Asacusa. Los próximos dos años, según señala Michale Doser, físico del CERN, serán claves para la comparación de hidrógeno y su contrario. Algo que promete convertirse en el próximo rompecabezas de la ciencia. Víctor Aldaya, físico del Instituto Astrofísica de Canarias opina que «es probable que los valores y la forma de interactuar de núcleo y partícula en órbita sean las mismas».

Dawn Brown en «Ángeles y Demonios», y antes los guionistas de «Star Trek», soñaron con un mundo donde sería posible comprar unidades de antimateria y usarlas como pilas de combustible o diseñar bombas súper destructivas con una cantidad mínima de materia. Teóricamente es interesante, primero porque al colisionar con la materia, todo se destruye sin residuos y segundo, porque todo cuanto vemos, incluso el boli encima de la mesa, es materia. Sólo hay que encontrar su contrario.

¿Recurso ilimitado?
Parece sencillo, pero con la producción actual de antimateria del CERN «podríamos encender una bombilla de 250 W durante 100 segundos», explica Doser. Y para desbaratar del todo las ideas del escritor de best sellers, aseguran en el centro que con medio gramo de antimateria se podría fabricar una bomba atómica de 20 kilotones como la de Hiroshima. Medio gramo y la paciencia de mil millones de años para producir tal cantidad. Aparte de la energía que se requiere, hay que tener en cuenta, la dificultad de almacenaje. Además, ¿tiene algún sentido generar energía para crear materia cuyo fin sea de nuevo la producción energética? Eso por no hablar de las pérdidas.

En las explosiones de laboratorio aparecen muchas partículas, de las cuales se pueden usar sólo las que van en la dirección correcta. Y no se queda aquí, para estabilizar las antipartículas hay que frenar su velocidad y una vez obtenido el antiátomo encerrarlo en complejas trampas llenas de campos electromagnéticos que no consiguen mantener el equilibrio por mucho tiempo.

Habrá que ver qué nuevas llegan del espacio, aunque seguirá siendo pasto de la ficción atrapar la antimateria del exterior. «Antiprotones y positrones ya han sido vistos. La noticia sería el descubrimiento de antinúcleos más pesados», explica Doser. Pero lejos de fórmulas más o menos mágicas para combatir la crisis energética, la antimateria desde hace años, es habitual en la diagnosis del cáncer, con la Tomografía por Emisión de Positrones (PET). El CERN sigue investigando para que en un futuro pueden dispararse antiprotones a las células cancerígenas. «Tienen energía para dañar las células vecinas. Trabajamos con ratones y en unos años sabremos si podrá tener uso clínico», explica Doser.