Mucha de la gente que se inicia en la astronomía, generalmente se encuentra con ésta palabra: ‘antimateria’, ¿pero que es realmente la antimateria? Voy a intentar explicarlo de forma sencilla para que no se necesiten elevados conocimientos físicos para entenderlo.
La materia normal como la conocemos, está compuesta de átomos, las distintas organizaciones de distintos átomos forman todos los tipos de moléculas y estos a su vez la materia. Estos átomos están compuestos por electrones, protones y neutrones, los elementos mas pequeños conocidos (sin tener en cuenta los quarks).
La antimateria se compone del mismo modo, con algo llamado anti-átomos, que están formados por antielectrones (o tambien llamados positrones), antiprotones y el extraño antineutron.

Paul Adrien Maurice Dirac había deducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatomicas, que cada partícula debería tener su ‘antiparticula’. Así pues, debería haber un ‘antielectron’ idéntico al electrón, salvo por su carga, que seria positiva, y no negativa, y un ‘antiproton’ con carga negativa en vez de positiva.

Pero… ¿Que es realmente la antimateria y en que se diferencian los electrones, protones y neutrones de los antielectrones, antiprotones y los antineutrones?

La antimateria es materia constituida por la antiparticulas (antielectrones, antiprotones y antineutrones).

La diferencia los electrones y protones de los antielectrones y los antiprotones y los antineutrones es básicamente la carga electrica, son idénticas en aspecto físico y en constitución, sus movimientos rotatorios se han invertido, el polo sur magnético, por decirlo asi, esta arriba y no abajo, de esta manera su carga eléctrica es la opuesta de lo que deveria de ser.

Como vimos hasta ahora, el positron es la contrapartida del electron por su carga contraria, y el antiproton es tambien ‘anti’ por su carga. Pero… ¿por que dice anti a una partícula que posee carga neutra? Para responder esta pregunta es necesario explicar brevemente las características de los positrones y los antiprotones.

El antielectron es tan estable como el electrón, de hecho es identico al electron en todos sus aspectos, excepto en su carga electrica. Su existencia puede ser indefinida. Aunque el promedio de ‘vida’ es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electron, durante un momento relampagueante quedaran asociados el electron y el positron; ambas partículas giraran en torno a un centro de fuerza común. Pero la existencia de este sistema, como máximo, durará una diezmillonesima de segundo ya que se combinan el positron y el electron.

Cuando se combinan las dos partículas opuestas, se produce una neutralizacion mutua y literalmente desaparecen, no dejan ni rastro de materia (‘aniquilamiento mutuo’). Pero como sabemos la materia al igual que la energía no puede desaparecer, como resultado de esto queda la energía en forma de radiacion gamma. De tal forma como había sugerido el genio Albert Einstein: la materia puede convertirse en energía, y viceversa.

El antiproton es tan evanescente como el positron, por lo menos en nuestro Universo. En una ínfima fracción de segundo después de su creación, la partícula desaparece (al igual que el antielectron), arrastrada por algún núcleo normal cargado positivamente. Entonces se aniquilan entre si el antiproton y un proton del núcleo, que se transforman en energía y partículas menores.

En ocasiones, el proton y el antiproton solo se rozan ligeramente en vez de llegar al choque directo. Cuando ocurre esto, ambos neutralizan mutuamente sus respectivas cargas. El proton se convierte en neutron, lo cual es bastante lógico. Pero no lo es tanto que el antiproton se transforme en un ‘antineutron’.

Con algo de física elemental es fácil comprender como forma un campo magnético la partícula cargada, pero ya no resulta tan fácil saber por que hace lo mismo un neutron. Que por cierto ocurre. La prueba directa mas evidente de ello es que cuando un rayo de neutrones golpea sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma forma que lo haría si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo del neutron sigue siendo un misterio (al menos yo no me entere ), los físicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalentes a cero, aunque, por alguna razón desconocida, logran crear un campo magnético cuando gira la partícula.

Sea como fuere, la rotación del neutron nos da la respuesta a esta pregunta: ¿Que es el antineutrón? Pues, simplemente, un neutron cuyo movimiento rotatorio se ha invertido y al igual que el positron y el antiproton, muestra exactamente el mismo fenómeno de los polos invertidos.

Por lo pronto, la teoría es bastante solida, y ningún físico lo pone en duda. La antimateria puede existir.

Pero…. ¿Existe en realidad? ¿Hay masas de antimateria en el Universo?

Acelerador de positrones

Si las hubiera, no revelarían su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran serian idénticos a los de la materia corriente. Sin embargo, cuando se encontrasen con esta materia, deberían ser claramente perceptibles las reacciones masivas de aniquilamiento resultantes. Por esto, los astrónomos se afanan en observar especulativamente las galaxias, para comprobar si hay alguna actividad inusitada que delate las interacciones materia-antimateria.

¿Es posible, que el Universo este formado casi enteramente por materia, con muy poca o ninguna antimateria?
Dado que la materia y la antimateria son equivalentes en todos los aspectos, excepto en su oposición electromagnética, cualquier fuerza que crease una originaria la otra, y el Universo debería estar compuesto de iguales cantidades de una y otra.

Este es el dilema. La teoría nos dice que debería haber antimateria, pero la observación practica se niega a respaldar este hecho. ¿Y que ocurre con los núcleos de las galaxias activas? ¿ Deberían ser esos fenómenos energéticos el resultado de una aniquilación materia-antimateria? NO! Ni siquiera ese aniquilamiento es suficiente, la destrucción seria muchas veces mayor (para darse una idea de la magnitud lo mas parecido es el colapso gravitatorio de una supernova al explotar y el fenómeno resultante: el agujero negro, seria el único mecanismo conocido para producir la energía requerida para tanta destrucción)