Los científicos buscan el origen del Universo en los rayos cósmicos
Una de las primeras experiencias de todo astronauta es ver unos flashes que atraviesan su cuerpo incluso con los ojos cerrados. Son los rayos cósmicos, una radiación cuyo origen se desconoce pero que el detector de partículas AMS, instalado en la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés), pretende descubrir.
"Hace 11 años, cuando hice mi primer viaje espacial me sorprendí de seguir viendo unos flashes atravesando mis pupilas, mi cuerpo. Desde ese momento me interesé por los rayos cósmicos y estoy muy feliz de haber participado en una experiencia para conocerlos un poco mejor", explicó el miércoles en rueda de prensa, Mark Kelly, el comandante que tripuló el último viaje del transbordador espacial Endeavour, de la NASA.
En ese viaje, el 16 de mayo del 2011, Kelly y sus cinco tripulantes transportaron el Espectrómetro Magnético Alpha (AMS), un detector de física de partículas, concebido por el Centro Europeo de Física de Partículas(CERN por sus siglas en inglés) y que se instaló en la Estación Espacial Internacional.
Un año después, el AMS —construido con la colaboración de 600 científicos de 16 países distintos— ha transmitido 18,000 acontecimientos de flujos de rayos cósmicos del espacio al Centro de control y operaciones del CERN, y los tripulantes del Endeavour visitaron el Centro acompañados de sus familias para celebrarlo.
"El AMS fue el último instrumento en ser instalado en la ISS, con él está completa. Para mi, el AMS es el experimento científico más importante con el que cuenta la estación", afirmó Kelly.
El AMS fue puesto en marcha justo 100 años después de que el físico austríaco Victor F. Heiss descubriera los rayos cósmicos y es precisamente el medir las propiedades de la radiación cósmica uno de los objetivos del aparato.
La órbita de la ISS, entre 370 y 420 kilómetros de altitud, elimina los efectos de las colisiones con la atmósfera que enmascaran la naturaleza y las propiedades de la radiación cósmica.
"El proyecto proporcionará información muy valiosa acerca de la dosis de radiación a la que se expondrían las tripulaciones de futuros viajes espaciales de muy largo recorrido", explicó Manuel Aguilar, director del departamento de investigación básica del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológica de España (CIEMAT).
"Se calcula que sólo en la ida a Marte, los astronautas estarían expuestos a la mitad de la dosis de radiación letal para un ser humano. No les haría falta volver", agregó Aguilar.
Con los medios actuales, tomaría 6 meses llegar a Marte, mientras que para alcanzar la ISS sólo se requieren cuatro días y, eso teniendo en cuenta los periodos de adaptación de la tripulación y las exigencias de ajuste entre el transbordador y la estación espacial.
Otro de los retos científicos del AMS es tratar de determinar si existen restos de la antimateria que, según la teoría, debió existir para que se produjera el Big Bang , el momento del origen del Universo, hace 13,700 años.
"Lo que nosotros hemos explorado es una parte próxima a nuestra galaxia y ahí no hay trazos de antimateria. Pero no hay que olvidar que nuestra galaxia es una entre 100,000 millones, aún hay mucho espacio para explorar", recuerda Aguilar.
A pesar de que la ISS se encuentra a una distancia máxima de unos 420 kilómetros de la Tierra, los científicos esperan que el AMS detecte núcleos cósmicos de antimateria que vengan de muchísimo más lejos y que sean identificados gracias a su carga eléctrica negativa.
"Y eso sólo se puede hacer creando un campo magnético, y esa es la principal dificultad en el espacio", detalló el científico español.
Es por ello que el AMS cuenta con un imán permanente de grandes dimensiones para medir el signo de la carga eléctrica y la energía de cada una de las partículas que lo atraviesan.
"El AMS es la perfecta combinación del LHC — el Gran Colisionador de Hadrones, un inmenso acelerador de partículas — ambos quieren responder a la pregunta, de dónde está la antimateria", dijo Rolf Heuer, director general del CERN.
La comunidad científica asume que el 25% del Universo está compuesto por materia oscura, que no emite ni absorbe radiación electromagnética.
El tercer objetivo del experimento AMS es detectarla.
"Se supone que en el espacio hay zonas con grandes densidades de partículas de materia oscura que se chocan entre si y se anulan. Pero los restos de esta anulación los podemos detectar y nos pueden dar pistas", afirmó Aguilar.
Samuel Ting, líder del proyecto AMS y Premio Nobel de Física en 1976, sobre cuándo se podrán obtener algunos resultados, respondió que "lo más tarde posible, para poder estar seguros de que lo que encontramos es válido".
Para que el Endeavour transportara al AMS se tuvo que aprobar en el Congreso de Estados Unidos una ley especial, impulsada por la diputada demócrata Gabrielle Giffords , esposa de Kelly.