Uno dei più grandi misteri dell'astronomia è la domanda: dove è andata a finire tutta l'antimateria? Poco dopo il Big Bang, c'erano quantità quasi uguali di materia e antimateria. Dico quasi, perché c'era un po' più di materia, davvero. E dopo che la materia e l'antimateria si sono scontrate e annientate, siamo rimasti con tutta la materia che vediamo nell'Universo.
Tu, e tutto ciò che sai, sei solo un residuo matematico, avanzato dalla grande divisione del primo giorno dell'Universo.
Abbiamo fatto un intero articolo su questo mistero, quindi non entrerò troppo in profondità.
Ma è possibile che l'antimateria non sia effettivamente andata da nessuna parte? Che è ancora tutto lì nell'Universo, fluttuante in galassie di antimateria, formate da stelle di antimateria, circondate da pianeti di antimateria, pieni di alieni di antimateria?
Alieni che sono amichevoli e meravigliosi in ogni modo, tranne se ci abbracciassimo, ci annienteremmo e faremmo esplodere con l'energia di gigatonnellate di tritolo. È un po' tragico, davvero.
Se quelle galassie di antimateria sono là fuori, potremmo rilevarle e comunicare con quegli alieni?
Innanzitutto, un breve riassunto sull'antimateria.
L'antimateria è come la materia in quasi tutti i modi. Gli atomi hanno la stessa massa atomica e le stesse identiche proprietà, è solo che tutte le cariche sono invertite. Gli antielettroni hanno una carica positiva, l'antiidrogeno è formato da un antiprotone e un positrone (invece di un protone e un elettrone).
Si scopre che questa inversione di carica fa sì che la materia e l'antimateria regolari si annichilino quando entrano in contatto, convertendo tutta la loro massa in pura energia quando si uniscono.
Possiamo produrre antimateria in laboratorio con acceleratori di particelle, e ci sono fonti naturali di quella roba. Ad esempio, quando una stella di neutroni o un buco nero consuma una stella, può emettere particelle di antimateria.
In effetti, gli astronomi hanno rilevato vaste nubi di antimateria nella nostra Via Lattea, generate in gran parte da buchi neri e stelle di neutroni che macinano le loro compagne binarie.
Insieme della Via Lattea del Wyoming. Credito e copyright: Randy Halverson.
Ma la nostra galassia è costituita principalmente da materia normale. Questa antimateria è rilevabile perché si schianta costantemente contro il gas, la polvere, i pianeti e le stelle che compongono la Via Lattea. Questa roba non può andare molto lontano senza colpire nulla e far esplodere.
Ora, tornando alla domanda originale, potresti avere un'intera galassia composta da antimateria? In teoria, sì, si comporterebbe proprio come una normale galassia. Finché non c'era alcuna materia con cui interagire.
E questo è il problema. Se queste galassie fossero là fuori, le vedremmo interagire con la materia normale che le circonda. Starebbero emettendo radiazioni da tutte le annichilazioni da tutti i normali gas di materia, polvere, stelle e pianeti che vagano in un campo minato di antimateria.
Gli astronomi non vedono questo per quanto sembrano, solo la materia regolare, tranquilla e calma ai margini dell'Universo osservabile.
Ciò non lo rende del tutto impossibile, tuttavia, potrebbero esserci galassie di antimateria purché siano completamente tagliate fuori dalla materia normale.
Ma anche quelli sarebbero rilevabili dalle esplosioni di supernova al loro interno. Una supernova normalmente di materia genera neutrini in rapido movimento, mentre una supernova di antimateria genererebbe un diverso insieme di particelle. Questo sarebbe un regalo morto.
C'è una domanda aperta sull'antimateria che potrebbe rendere questo mistero più profondo. Gli scienziati pensano che l'antimateria, come la materia normale, abbia una gravità regolare. Le galassie di materia e antimateria sarebbero attratte l'una dall'altra, incoraggiando l'annientamento.
Ma gli scienziati in realtà non lo sanno ancora definitivamente. È possibile che l'antimateria abbia antigravità. Un atomo di antiidrogeno potrebbe effettivamente cadere verso l'alto, accelerando allontanandosi dal centro della Terra.
L'esperimento ALPHA, uno dei cinque esperimenti che stanno studiando l'antimateria al CERN Credito: Maximilien Brice/CERN
I fisici del CERN hanno generato particelle di antimateria e hanno cercato di rilevare se stanno cadendo verso il basso o verso l'alto.
In tal caso, le galassie di antimateria potrebbero essere in grado di respingere le particelle di materia normale, prevenendo l'annichilazione e il rilevamento.
Se speravi che ci fosse dell'antimateria in agguato là fuori, che accumula tutta quella preziosa energia futura, mi dispiace dirlo, ma gli astronomi hanno cercato e non l'hanno trovata. Proprio come i calzini nell'asciugatrice, potremmo non scoprire mai dove è andato tutto.
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