Antimateria - Astrofísica Conceptual

Mucha de la gente que se inicia en la astronomia, 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 también 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 electron, 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 ant
ineutrones?
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 eléctrica  son idénticas en aspecto físico y en constitución, sus movimientos rotatorios se han invertido, el polo sur magnético  por decirlo así  esta arriba y no abajo, de esta manera su carga eléctrica es la opuesta de lo que deberia de ser.
Como vimos hasta ahora, el positron es la contrapartida del electrón por su carga contraria, y el antiproton es también '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 idéntico al electrón en todos sus aspectos, excepto en su carga eléctrica  Su existencia puede ser indefinida. Aunque el promedio de 'vida' es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electrón  durante un momento relampagueante quedaran asociados el electrón y el positron; ambas partículas giraran en torno a un centro de fuerza común  Pero la existencia de este sistema, como máximo, durará una diez millonésima de segundo ya que se combinan el positron y el electrón.
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 radiación gamma. De tal forma como había sugerido el genio Albert Einstein: la materia puede convertirse en energía, y viceversa.
El antiprotón 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 algun nucleo normal cargado positivamente. Entonces se aniquilan entre si el antiproton y un proton del núcleo, que se transforman en energia y particulas 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 fisica elemental es facil comprender como forma un campo magnetico la particula cargada, pero ya no resulta tan facil 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 haria si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo del neutron sigue siendo un misterio, los fisicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalentes a cero, aunque, por alguna razon desconocida, logran crear un campo magnetico cuando gira la partícula.
Sea como fuere, la rotacion 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 fenomeno de los polos invertidos.
Por lo pronto, la teoria es bastante solida, y ningun fisico lo pone en duda. La antimateria puede existir.

Pero.... ¿Existe en realidad? ¿Hay masas de antimateria en el Universo?
Si las hubiera, no revelarían su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran serian identicos 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 astronomos 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 oposicion electromagnetica, cualquier fuerza que crease una originaria la otra, y el Universo deberia estar compuesto de iguales cantidades de una y otra.
Este es el dilema. La teoria nos dice que deberia haber antimateria, pero la observacion practica se niega a respaldar este hecho. ¿Y que ocurre con los nucleos de las galaxias activas? ¿Deberian ser esos fenomenos energeticos el resultado de una aniquilacion materia-antimateria? NO! Ni siquiera ese aniquilamiento es suficiente, la destruccion 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 fenomeno resultante: el agujero negro, seria el unico mecanismo conocido para producir la energia requerida para tanta destruccion).
Publicado 15th April 2011 por Federico Mühlenberg

Fuentes : Cosmoastronomía