Las tormentas de la Tierra producen antimateria

Sabemos pocas cosas sobre las tormentas y menos sobre la antimateria, por eso el descubrimiento del telescopio espacial de rayos gamma Fermi nos resulta especialmente fascinante. Cada segundo se producen alrededor del planeta unas 18.000 tormentas eléctricas, sin que los científicos sepan aún con qué patrón (si es que lo tienen) se producen estas alteraciones eléctricas en la atmósfera. Lo que acaban de descubrir, en cambio, es que estas tormentas desatan tal cúmulo de energía que producen pequeñas corrientes de antimateria que fluyen hacia el espacio.

“Lleva en órbita menos de tres años, pero el satélite ha probado ser una increíble herramienta para escudriñar el Universo”, asegura Ilana Harrus, del programa Fermi de la NASA. “Ahora hemos comprendido que puede descubrir misterios mucho, mucho más cerca de casa”.

El telescopio espacial Fermi está diseñado para detectar rayos gamma, la forma de luz de mayor energía que existe. Lo que indican sus mediciones es que cada día se producen alrededor de 500 emisiones de rayos gamma procedentes de la Tierra, lo que denominan TGF (Terrestrial Gamma-ray Flash), y todas se producen en el interior de las grandes tormentas eléctricas.

Los científicos creen que el intenso campo eléctrico de las tormentas produce una potente aceleración de los electrones hacia arriba, que en un medio como la alta atmósfera pueden alcanzar velocidades próximas a las de la luz. Cuando estos electrones ultra-rápidos chocan con un átomo, se produce una emisión de rayos gamma (TGF) y estas radiaciones chocan de vez en cuando con algún átomo provocando el nacimiento de dos partículas: un electrón (materia) y un positrón (antimateria).

Estas partículas de antimateria tienen una vida fugaz hasta que vuelven a chocar con otro electrón y vuelven a provocar una nueva emisión de rayos gamma, que regresa al campo magnético en una especie de ruta de ida y vuelta.

“Estas señales son la primera evidencia directa de que las tormentas eléctricas producen chorros de partículas de antimateria”, asegura Michael Briggs, miembro del equipo que monitoriza el Fermi. La antimateria es una especie de reverso de la materia que perdió la partida en los primeros instantes del Big Bang. Por cada partícula de materia existía una de antimateria (electrón-positrón, protón/antiprotón, etc) pero una ligera asimetría decantó el equilibrio a favor de la materia. Su existencia teórica fue establecida por Paul Dirac en 1928 y ha sido creada en laboratorio en varias ocasiones mediante carísimos aceleradores de partículas.



El telescopio ha detectado hasta 130 de estas emisiones de rayos gamma desde su lanzamiento en 2008. En la mayoría de las ocasiones, la nave estaba situada sobre la tormenta, pero en cuatro casos las emisiones se produjeron a varios miles de kilómetros de distancia. El 14 de diciembre de 2009, el telescopio volaba sobre Egipto cuando detectó una tormenta con emisión de rayos gamma sobre Zambia. Las partículas de materia y antimateria, explica la NASA, viajan a toda velocidad alrededor del campo magnético terrestre y por eso pueden ser detectadas por Fermi.

"Los resultados de Fermi nos acercan a comprender mejor cómo funcionan las emisiones de rayos gamma terrestres. Tendremos que seguir investigando qué hace especial a estas tormentas y conocer el rol que juegan los rayos gamma en el proceso", aseguró a la NASA Steven Cummer, de la Universidad Duke.

Como explica el vídeo de la NASA, la próxima vez que veamos una tormenta habrá que tener en cuenta que, además de los rayos, también está emitiendo antimateria hacia el espacio.

Imágenes: NASA