12 enero, 2011

Las tormentas eléctricas producen partículas de antimateria

Esta noticia ha sido ampliamente cubierta por los principales medios de comunicación científica (Wired Science, Science Now, New Scientist, etc…). Resulta que no sólo el centro de las galaxias, los agujeros negros o las supernovas producen potentes rayos gamma de alta energía. Científicos del telescopio espacial Fermi de la NASA han detectado, por primera vez, destellos de rayos gamma asociados a la antimateria que es generada en las tormentas eléctricas.


Todos los días hay tormentas eléctricas en alguna parte del mundo y cada día se detectan unos 500 destellos de rayos gamma terrestres (DRGT) como producto de la aceleración de los electrones, que a velocidades cercanas a la de la luz, impactan con los átomos de la atmósfera liberando rayos gamma de alta energía. Estos DRGT son expulsados fuera del planeta y son detectados por el telescopio espacial Fermi, que orbita a unos 550Km de altura. Los DRGT ya eran conocidos desde los años 90's, pero aún siguen sin ser completamente explicados.

En el año 2009, el telescopio Fermi detectó rayos gamma con una energía de 511Kev (kiloelectrón voltios), los cuales tienen un origen característico único: la aniquilación de un electrón con un positron (también conocido como antielectrón). Los positrones son un tipo de partícula de antimateria que al encontrarse con su contraparte de materia —el electrón— se aniquilan liberando energía en forma de dos rayos gamma de 511Kev que viajan en direcciones opuestas.

Al analizar por un largo tiempo estos rayos gamma característicos, Michael S. Briggs de la Universidad de Alabama y sus colaboradores, concluyeron que no se requieren de condiciones especiales para generar antimateria. La hipótesis que plantean es que los rayos gamma de alta energía liberado en las tormentas eléctricas chocan con el núcleo de otros átomos de la atmósfera, liberando un electrón y un positrón que serán despedidos hacia el espacio exterior, aniquilándose ni bien uno se encuentre con el otro. Este video les dará una mejor explicación:


Sin embargo, la propia formación de positrones no es algo asombroso ni fuera de lo común. En la Tierra los producimos y aplicamos a diario en la medicina nuclear. El radioisótopo emisor de positrones más usado es el Flúor-18, el cual es unido a una molécula de glucosa y luego insertado a un paciente para así poder ver el funcionamiento de sus órganos y tejidos en tiempo real. La técnica se llama Tomografía por Emisión de Positrones (PET, en inglés). Este equipo detecta sólo los rayos gamma que tengan 511Kev de energía y que impacten el detector al mismo tiempo en dos regiones opuestas, de esta manera, se transforma la señal con una computadora para dar imágenes asombrosas y en tiempo real del funcionamiento de órganos como el cerebro. El Perú ya tiene una empresa privada que hace este tipo de tomografías y próximamente instalarán otro para el sector salud.

En fin, lo más resaltante de este descubrimiento fue que conocemos algo más sobre los misteriosos DRGT y que la presencia de partículas de antimateria en nuestro entorno es bastante común a pesar que no la podamos ver ni percibir. Además, como los electrones y positrones tienen carga, al ser despedidos fuera de la atmósfera interaccionan con el campo magnético de la Tierra permitiendo su detección en regiones distantes de donde se están dando las tormentas eléctricas.

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