¿Nueva clase de materia?

La materia “extraña”

Cuando se estaba por detonar la primera bomba atómica en 1945, algunas personas se oponían porque creían que semejante energía, liberada en la atmósfera, podría generar una reacción nuclear en cadena que encendería todo el planeta. Los científicos sabían que no sería así, de modo que hicieron estallar su artefacto y nada de lo temido ocurrió.

Hace relativamente poco se estrenó un nuevo acelerador de partículas, el Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC, en español Colisionador relativístico de iones pesados) en el Brookhaven National Laboratory de los EUA. Una de las razones de la fabricación de este supercolisionador fue el interés de los científicos en recrear situaciones que se presentaron en el comienzo del universo, durante los primeros instantes del Big-Bang. Las leyes físicas que describen la materia bajo esas condiciones no son conocidas a las perfección, por lo tanto no se puede definir exactamente qué se puede esperar de un experimento así. ¿Se podrían presentar situaciones catastróficas que pusieran en riesgo a nuestro mundo?

El RHIC acelera iones de oro hasta un 99,5 % de la velocidad de la luz, que como todos sabemos es el límite absoluto al que se puede acelerar un objeto material. A esta velocidad, dos haces de iones que se mueven en direcciones opuestas chocarán entre sí y, piensan los científicos, se podrían crear nuevas formas de materia.

Las partículas que se llamaron durante mucho tiempo “fundamentales” están compuestas, en realidad, de otros componentes, los quarks. En un núcleo atómico normal hay dos clases de quarks, los “up” (arriba) y los “down” (abajo). Los choques de chorros de iones pesados pueden generar una tercera clase, llamada “strange” (extraño), que es el componente principal de un tipo de materia que se ha bautizado como “strange matter” (materia extraña). Esta materia extraña se presentaría en forma de pequeñas agrupaciones, como grumos, llamadas “strangelets”, que podrían interactuar, en teoría, con los átomos normales, liberando energía y convirtiéndolos en más materia extraña que se agregaría a los grumos. El proceso podría continuar sin límite, de modo que un “strangelet” podría crecer y crecer, convirtiendo cada vez más materia normal en materia extraña, hasta haber mutado al mundo entero en un planeta de “materia extraña”.

No es CF, es física nuclear. Por cierto que se parece mucho a los horrores de películas como “The Blob”, en la que una extraña “criatura” pastosa, surgida de un profundo pozo, avanzaba incorporando personas, casas y todo tipo de objetos a su masa.

Hay dudas sobre este posible escenario: no es tan probable que el RHIC llegue a producir colisiones tan energéticas como para crear estos grumos o “strangelets” (aunque hay pequeña probabilidad… y esto es suficiente). Tampoco es seguro que los “strangelets” puedan durar lo suficiente como para unirse con el resto del núcleo atómico (y producir la propagación) antes de caer en alguna otra forma. Además, es necesario que las colisiones produzcan “strangelets” cargados negativamente, pues es la única manera de que sean atraídos hacia los núcleos de los átomos, que tienen carga positiva. Si los “strangelets” tuvieran carga positiva serían repelidos por los núcleos y el proceso no se produciría.

Para nuestra tranquilidad, Jes Madsen, de la University de Aarhus, Dinamarca, nos informa que no estamos tan cerca del Día del Juicio Final. Ha calculado que no hay probabilidad de que se produzcan “strangelets” con carga negativa de suficiente tamaño a partir de las colisiones de iones pesados. Los que se produzcan con carga negativa —cosa muy improbable, por otra parte— serán demasiado pequeños como para producir el temido efecto de “contagio”. Esperemos que no se equivoque.

El tema de las formas extrañas de la materia ha tomado actualidad en estos días debido al anuncio de la NASA de la detección por medio del Observatorio Chandra de rayos-X de una estrella supermasiva (RX J1856), cuya masa y tamaño hacen sospechar que estaría compuesta de una rara materia en la que no existirían los átomos y partículas que conocemos, sino una “sopa” de quarks. A este tipo de materia también se le llama “strange matter” o materia extraña, aunque no es la misma que hemos descrito más arriba.

¿Qué cosas no habrá por ahí que ni podemos imaginar?

Algunos dicen que esto es una nube de antimateria

Claro que, el premio a la mayor incognita que sobre la materia podemos tener, se lo llevaría -si en realidad existiera-, sin dudarlo, la Materia Oscura. Los resultados contradictorios que se han obtenido a partir de diversos experimentos en los que se buscaba materia oscura podrían ser explicados si esta materia estuviese constituída por dos tipos de partículas, de acuerdo con físicos americanos.

La nueva teoría podría aclarar el misterio que salió a la luz en 2008, cuando el proyecto PAMELA publicó una de las pruebas más consistentes hasta el momento de detección de materia oscura -una sustancia que se cree que forma el 80% de la materia del universo. PAMELA detectó un salto en la cantidad de anti-electrones cósmicos, también conocidos como positrones, que se cree que estuvo generado por una destrucción de partículas de materia oscura. Sin embargo, no se detectó un fenómeno similar con anti-protones, que también deberían haber sido generados en la destrucción.

Pero este no es el único problema. Si la señal que detectó PAMELA era realmente una prueba de la destrucción, la materia oscura tendría unas características diferentes a toda la materia oscura detectada anteriormente de forma directa, como la  del experimento CDMS-II, en una mina de Minnesota. Sin embargo, los últimos años CDMS-II y otros experimentos de detección directa han hallado sus propios indicios de materia oscura.

La nueva teoría podría aclarar el misterio que se presentó en el 2008, cuando el proyecto PAMELA publicó una de las pruebas más consistentes hasta el momento de detección de materia oscura, una sustancia que se cree que forma el 80% de la materia del universo. PAMELA detectó un salto en la cantidad de ant-electrones cósmicos,  también conocidos como positrones, que se cree que estuvo generado por una destrucción de partículas de materia oscura. Sin embargo, no se detectó un fenómeno similar con anti-protones, que también deberían haber sido generados en la destrucción.

Pero este no es el único problema. Si la señal que detectó PAMELA era realmente una prueba de la destrucción, la materia oscura tendría unas características diferentes a toda la materia oscura detectada anteriormente de forma directa, como la del experimento CDMS-II, en una mina de Minnesota. Sin embargo, los últimos años CDMS-II y otros experimentos de detección directa han hallado sus propios indicios de materia oscura.

                                    El enigma de la materia oscura en el Ciecem

El quinto congreso organizado por el proyecto de investigación Consolider-Ingenio 2010 ‘Multimessenger Approach for Dark Matter Detection-MultiDark’ se celebró del 3 al 4 de noviembre de 2011 en el Centro Internacional de Estudios y Convenciones Ecológicas y Medioambientales (Ciecem) de la Universidad de Huelva, situado en Matalascañas.

De todo esto, lo que podemos deducir es que, entre unos y otros se están dando palos de ciego en la búsqueda de algo desconocido mediante ingenios fabricados expresamente para ello que, sin embargo, no podemos saber si efectivamente, esos ingenios, reunen las condiciones adecuadas al haber sido construidos sin saber, de manera fidedigna, lo que tenía que buscar.

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