Artículo publicado el 4 de agosto de 2011 en The Physics ArXiv Blog
Los físicos han sospechado desde hace mucho tiempo que los antiprotones deben quedar atrapados en un cinturón alrededor de la Tierra. Ahora, lo han encontrado.
La Tierra está constantemente bombardeada por partículas de alta energía conocidas como rayos cósmicos. Estas partículas están generadas por el Sol y otras fuentes más lejanas. (La fuente de los rayos cósmicos de mayor energía es aún un misterio).
Cinturones de Van Allen © by Kanijoman
Las partículas normalmente son protones, electrones y núcleos de helio que cuando colisionan con los núcleos de la atmósfera superior de la Tierra pueden producir lluvias de partículas hijas. Estas lluvias pueden ser tan extensas que se observan fácilmente desde tierra.
Los astrónomos se dieron cuenta hace tiempo de que estas colisiones deben producir antiprotones, de la misma forma que sucede en los aceleradores de la Tierra. Pero esto genera una interesante pregunta:¿Qué pasa con los antiprotones una vez que se han creado?
Claramente, muchas de estas antipartículas deben aniquilarse cuando se encuentran con partículas de materia común. Pero algunos astrónomos siempre han sospechado que los antiprotones restantes deben quedar atrapados por el campo magnético de la Tierra, formando un cinturón de radiación de antiprotones.
Ahora, los astrofísicos dicen que han descubierto finalmente este cinturón de antiprotones propuesto hace tiempo.
En 2006, estos chicos lanzaron una nave espacial llamada PAMELA a la órbita baja de la Tierra, específicamente para buscar antiprotones en los rayos cósmicos.
Pero como la mayor parte de naves en la órbita baja de la Tierra, PAMELA debe pasar a diario a través de la Anomalía del Atlántico Sur, una región donde los Cinturones de Radiación de Van Allen se acercan a la superficie de la Tierra. Aquí es donde las partículas energéticas tienden a quedar atrapadas. Por tanto, si algunos antiprotones quedaran capturados en esa mezcla, aquí es donde PAMELA debería encontrarlos.
Ahora el equipo de PAMELA ha analizado los 850 días de datos, buscando sólo en los momentos en los que la nave estaba en la Anomalía del Atlántico Sur (aproximadamente un 1,7 por ciento de este tiempo).
Quién lo iba a decir, estos chicos encontraron 28 antiprotones. Eso es aproximadamente tres órdenes de magnitud más de lo que se esperaría encontrar en el viento solar, demostrando que las partículas realmente están atrapadas y almacenadas en este cinturón.
Esto constituye “la fuente más abundante de antiprotones cerca de la Tierra”, dice el equipo de PAMELA.
La Anomalía del Atlántico Sur es bien conocida por ser un completo engorro. Debido a las partículas de alta energía que se acumulan ahí, el Telescopio Espacial Hubble debe desconectarse cuando pasa a través de la misma varias veces al día; y la Estación Espacial Internacional tiene un refuerzo extra para proteger a los astronautas de sus efectos.
El descubrimiento de un cinturón adicional de antiprotones no tendrá mucho impacto en el peligro que representa – el número de antiprotones es minúsculo en comparación con los electrones y protones ahí atrapados.
Pero siempre es interesante que las predicciones teóricas se confirmen. Esto es buena ciencia en funcionamiento.
Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1107.4882: The Discovery Of Geomagnetically Trapped Cosmic Ray Antiprotons
Fecha Original: 4 de agosto de 2011
Enlace Original
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[...] Descubierto un cinturón de radiación de antiprotones alrededor de la Tierra http://www.cienciakanija.com/2011/08/04/descubierto-un-cinturon-… por GDFH hace 3 segundos [...]
La traducción me choca en algo…. cinturón de radiación de antiprotones???. mmm, un conjunto de antiprotones no es ninguna radiación, que es lo que se entiende al leer la frase, más correcto sería.. “Descubierto en el cinturón de radiación (Van Allen), un área donde se concentran antiprotones” (o algo así)
La traducción ? Veamos el original: Antiproton Radiation Belt Discovered Around Earth
Cualquier partícula cargada (electrones, protones, positrones, antiprotones etc…) que siga un movimiento acelerado (como lo es un movimiento circular) dentro de un campo magnético (como lo es la magnetosfera) genera radiación. Sin ir más lejos, un ejemplo claro es la Radiación de Sincrotrón. Si un puñado de partículas puede considerarse un cinturón, es otro debate, pero hay dos cosas claras: Los antiprotones sí generan radiación (en este caso, claro) y la traducción es correcta, otra cosa es si el original es acertado.
Un saludo
[...] Descubierto un cinturón de radiación de antiprotones alrededor de la Tierra http://www.cienciakanija.com/2011/08/04/descubierto-un-cinturon-… por lupaterna hace 5 segundos [...]
Me surge una duda: si se concentra en el área SAA entonces ¿ no debería también concentrarse en la misma área una emisión detectable – digamos, por Fermi, por ejemplo – de rayos gamma, superior a otras zonas ?
Es interesante la pregunta. La relación protones-antiprotones es superior a lo esperado en el flujo de rayos cósmicos o viento solar, sin embargo, creo que la cantidad es proporcionalmente pequeña respecto al flujo continuo de los que se aniquilan al crearse en la atmósfera. No tengo datos disponibles, pero creo que tiene sentido que se produzcan muchas más aniquilaciones que capturas, por lo que los rayos gamma creados en las aniquilaciones directas superarían y “eclipsarían” las aniquilaciones producidas dentro del cinturón.
He mirado el paper algo por encima y no veo datos concretos a este respecto, pero es una apunte a tener en cuenta.
Un saludo
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Creo que no es correcto afirmar, como propone esta entrada, que las “antipartículas se aniquilan cuando se encuentran con partículas de materia común”. La materia (y la antimateria) ni se crean ni se destruyen sino que se transforman.
El proceso por el cual una partícula de materia y una de antimateria se transforma en rayos gamma se conoce, en la literatura científica, como aniquilación, por lo que esa frase es perfectamente correcta.
Un saludo
[...] Tierra: Descubierto un cinturón de radiación de antiprotones alrededor de la Tierra. [...]
[...] Por esta razón, es importante entender la geofísica externa de la Tierra, en particular los acontecimientos que tienen lugar durante las tormentas solares en los cinturones de Van Allen. Sabemos que estos cinturones de radiación constituyen las famosas zonas toroidales específicas de la magnetosfera terrestre descubierta en 1958. Los sensores Geiger instalados en el primer satélite lanzado por los estadounidenses ha permitido al geofísico James Van Allen descubrir que había zonas alrededor de la Tierra, ricas en partículas cargadas energéticamente. Ahora sabemos que incluso se pueden encontrar concentraciones de antimateria. [...]
[...] las estimaciones anteriores preceden al descubrimiento de la sonda PAMELA del año pasado de que la Tierra está rodeada por un anillo de antiprotones y sugieren que podría aprovecharse como combustible. No obstante, lo que no mencionan es que [...]
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