Posibles estrellas de antimateria en la Vía Láctea
13/5/2021 de ScienceNews / Physical Review D
Las catorce fuentes de rayos gamma en la Vía Láctea que podrían ser antiestrellas. Crédito: Simon Dupourqué/IRAP.
Si hay estrellas hechas completamente de antimateria, ¿podemos saber cuántas hay a nuestro alrededor? Los astrofísicos franceses se han planteado la pregunta y la están respondiendo positivamente mediante observaciones. De hecho, se han observado fuentes que pueden ser estrellas que emiten rayos gamma compatibles con la aniquilación de protones / antiprotones.
Los astrofísicos generalmente excluyen la existencia de objetos astrofísicos o áreas enteras compuestas por antimateria. Pero la colaboración AMS-02 (un detector instalado en la ISS) que detecta todo tipo de rayos cósmicos en forma de núcleos atómicos (tanto de materia como de antimateria) anunció, en 2018, la detección potencial de 8 núcleos de anti-helio (entre 100 millones de núcleos de helio detectados). Entre estos ocho núcleos de anti-helio habría 6 de anti-helio-3 y 2 de anti-helio-4. Sin embargo, según ciertos especialistas, el hecho de encontrar incluso un solo núcleo de antihelio sería prueba de la existencia de anti-estrellas, incluso de anti-galaxias.
Una estrella que consista enteramente en antimateria sería indistinguible de una estrella normal cuando se mira la luz que produce. Todos los procesos nucleares y termodinámicos que tienen lugar en una estrella de materia son estrictamente idénticos a los de una misma estrella formada por antipartículas. La única forma de detectar si estamos en presencia de una masa de antimateria es hacerla interactuar con la materia. Porque cuando una partícula se encuentra con su antipartícula, se produce un fenómeno de aniquilación: las dos partículas desaparecen transformándose en dos fotones de rayos gamma que transportan la energía de la masa de las dos partículas emitidas a 180 ° entre sí. Este es el principio utilizado en los escáneres PET médicos (tomografía por emisión de positrones).
Por lo tanto, Simon Dupourqué y sus colegas buscaron los datos de archivo del telescopio Fermi-LAT en busca de fuentes de rayos gamma que no correspondan a fuentes que se sabe que pueden producir rayos gamma (como púlsares, restos de supernovas o agujeros negros). Para identificar estas fuentes anormales a priori entre las 5787 fuentes gamma del catálogo, los astrofísicos franceses han seleccionado fuentes con una geometría muy puntual, así como un espectro de rayos gamma compatible con la aniquilación de protones / antiprotones. Y encontraron 14 fuentes de rayos gamma desconocidas que, por lo tanto, podrían ser estrellas que emiten fotones de rayos gamma fruto de la aniquilación de pares barión / antibarión y, por tanto, candidatas a ser antiestrellas. Esto les llevó a estimar que debería de haber como máximo 16 antiestrellas por cada 100 000 estrellas en el halo de nuestra galaxia.
Los investigadores concluyen que son necesarias más observaciones nuevas, especialmente en otras longitudes de onda, para aclarar la naturaleza exacta de las 14 candidatas a antiestrella identificadas. También señalan la necesidad de realizar más sondeos del cielo en rayos gamma, ya sea con el venerable telescopio Fermi o con sus futuros reemplazos optimizados para detectar fotones a la energía de la aniquilación de bariones con antibariones.
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