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Los científicos volaron un avión a reacción hacia una tormenta eléctrica para estudiar la antimateria

Hace seis años, Joseph Dwyer, un físico atmosférico, voló un avión a reacción en el corazón de una nube de tormenta. La trayectoria del avión no fue accidental: Dwyer es un experto en rayos. Es conocido por enviar pequeños cohetes atados al suelo por un cable de cobre directamente a las tormentas para atraer rayos. Pero a pesar de años de trabajo, abundan los misterios sobre los rayos y las tormentas que lo producen. "El interior de las tormentas eléctricas es como paisajes extraños que apenas hemos comenzado a explorar", dijo a Davide Castelvecchi para Nature .

Y durante ese vuelo en particular hace seis años, Dwyer descubrió algo que todavía no puede explicar por completo. Después de lo que él llama "un giro equivocado", el avión entró en una extraña nube de antimateria.

Los científicos ya saben que las tormentas eléctricas son un caldo de cultivo para un tipo particular de antimateria llamada positrones. Estas partículas son lo opuesto a los electrones. Llevan una carga positiva (de ahí el nombre) donde los electrones llevan una carga negativa. Cuando los dos se encuentran, se aniquilan entre sí, un evento que los investigadores pueden ver porque arroja un destello de rayos gamma. El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA pudo detectar estos destellos de rayos gamma que brillaban a través de tormentas eléctricas poco después de su lanzamiento en 2008. Cada destello proporciona una cantidad distinta de energía: la firma de una reunión de electrones y positrones.

La misión de Dwyer era buscar esos destellos de rayos gamma. Estaba entonces en el Instituto de Tecnología de Florida y pudo obtener un avión, el tipo de vuelo que suelen llevar los ejecutivos de negocios, informa Castelvecchi, y volar desde la costa de Georgia en busca de esos rayos gamma. En un momento fatídico, los pilotos pensaron que habían regresado hacia la costa. Castelvecchi escribe:

"En cambio, era una línea de tormentas eléctricas y estábamos volando a través de ella", dice Dwyer. El avión rodó violentamente de un lado a otro y cayó repentinamente hacia abajo. "Realmente pensé que iba a morir".

Sin embargo, durante ese tiempo, algunas de las firmas de rayos gamma que Dwyer registró no llegaron al nivel de energía correcto. Tenían un poco menos de energía de lo que esperaba. En los años transcurridos desde el vuelo, han tratado de averiguar por qué. Dwyer y sus colegas sospechan que los rayos perdieron energía cuando viajaron por el aire y llegaron al avión. Calculan que el avión voló a través de una pequeña nube de antimateria de aproximadamente uno o dos kilómetros de diámetro.

Es probable que la antimateria siga siendo positrones, pero su origen aún está en debate. En lugar de ser creados por la tormenta, podrían haber entrado desde el espacio en forma de rayos cósmicos. O, como sugiere otro físico, Aleksandr Gurevich, que no estaba en el equipo, sugiere que las alas del avión podrían haber acumulado una carga, produciendo campos eléctricos extremadamente intensos que generaron positrones.

La única forma de responder a todas estas preguntas persistentes sobre la nube de antimateria es volver a la escena del crimen: Dwyer quiere enviar globos meteorológicos al centro de tormentas violentas. Además, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Espera volar un detector que pueda medir los rayos gamma en una tormenta una vez más, esta vez en un avión blindado antitanque que no será arrojado tan fácilmente, informa Castelvecchi. "Es muy difícil hacer mediciones dentro de la tormenta", dijo Dwyer a Ira Flatow en Science Friday de NPR en 2010. "Son grandes lugares peligrosos". Pero no lo suficientemente peligroso como para obstaculizar la curiosidad.

Los científicos volaron un avión a reacción hacia una tormenta eléctrica para estudiar la antimateria