¿Hay antiestrellas?

La antimateria es, en cierto modo, un "duplicado invertido" de la materia. Cada partícula subatómica tiene su antipartícula, con carga opuesta. Cada elemento químico, su antielemento. Cada sustancia, su antisustancia. De hecho, en teoría serían posibles construcciones más masivas y complejas, como por ejemplo antiplanetas y antiestrellas.

Cuando materia y antimateria entran en contacto se aniquilan mutuamente. En el Big Bang, la “explosión” colosal con la que se formó el universo, se generaron cantidades iguales de materia y antimateria. Sin embargo, por algún motivo que aún se desconoce, en la aniquilación mutua que siguió, la materia acabó prevaleciendo sobre la antimateria y hoy vivimos en un universo observable hecho principalmente de materia, con escasas y fugaces apariciones de partículas de antimateria.

¿Podrían existir todavía en nuestro universo algunas grandes concentraciones estables de antimateria, como por ejemplo antiestrellas?

Esta cuestión la ha investigado el equipo de Simon Dupourqué, del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología (IRAP). Esta institución depende del Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS), la agencia espacial francesa (CNES) y la Universidad Paul Sabatier de Toulouse en Francia.

El detector AMS de partículas a bordo de la Estación Espacial Internacional captó recientemente indicios de que tal vez podría haber más antimateria en nuestro vecindario cósmico de lo que pensábamos. Esta podría estar escondida no muy lejos de nuestro sistema solar, en forma de objetos improbables: estrellas hechas de antimateria, o antiestrellas. La existencia de tales objetos cambiaría radicalmente la forma en que concebimos el universo, pero ¿cómo poner a prueba esta hipótesis?

Se sabe que el contacto entre la materia y la antimateria produce rayos gamma, la forma más energética de radiación. Teniendo en cuenta, esto, Dupourqué y sus colegas se han valido de observaciones realizadas a lo largo de diez años por el telescopio espacial Fermi de rayos gamma. Analizando estos datos, han encontrado, de entre las fuentes de rayos gamma descubiertas por el Fermi, catorce candidatas cuyas propiedades de emisión son comparables a las pronosticadas para las antiestrellas. Sin embargo, la naturaleza de estas fuentes sigue siendo incierta. Es mucho más probable que sean en realidad otros tipos de emisores de rayos gamma mejor conocidos, como púlsares o agujeros negros.

Posición en el cielo de las diferentes candidatas a antiestrella de entre las fuentes de rayos gamma observadas por el telescopio espacial Fermi. En el mapa de fondo, las partes claras representan las partes del cielo donde las observaciones son más fáciles. (Imagen: © IRAP)

En cualquier caso, el equipo del IRAP ha estimado a partir de aquí la cantidad máxima de antiestrellas que podrían existir en nuestra galaxia. Imaginando que se distribuyen como las estrellas ordinarias, o sea principalmente en el disco galáctico, los investigadores han llegado a la conclusión de que hay como máximo una antiestrella por cada 300.000 estrellas ordinarias. Sin embargo, Dupourqué y sus colegas han determinado también que las antiestrellas más antiguas, cuyo origen se remontaría a poco después de la creación del universo, podrían esconderse más fácilmente de los telescopios de rayos gamma en el halo que rodea nuestra galaxia. Por su antigüedad, y si las antiestrellas no son radicalmente distintas a las estrellas en otras características, esas antiestrellas arcaicas serían probablemente enanas rojas, cuyo brillo escaso contribuiría sin duda a hacer muy difícil su detección.

Para que una antiestrella sobreviva durante miles de millones de años en un universo dominado por la materia en vez de por la antimateria, esas antiestrellas deben haber permanecido en zonas del cosmos donde la colisión con astros de materia sea muy infrecuente. Sin más contacto con la materia que el proporcionado por pequeñas cantidades periódicas de polvo, gas y meteoritos, esas antiestrellas podrían haber perdurado hasta hoy. Las únicas perturbaciones que exhibirían serían las propias de su ciclo estelar y su emisión de ráfagas de rayos gamma por los episodios esporádicos de aniquilación mutua entre materia y antimateria.

El estudio se titula “Constraints on the antistar fraction in the Solar System neighborhood from the 10-year Fermi Large Area Telescope gamma-ray source catalog”. Y se ha publicado en la revista académica Physical Review D. (Fuente: NCYT de Amazings)