¿Qué es la materia oscura y qué es la antimateria? ¿Son iguales o diferentes? – Namrata, 13, Ghaziabad, India
Imagina un videojuego épico con tu héroe favorito como personaje. Otro personaje es un gemelo espejo que aparece ocasionalmente, haciendo explotar todo lo que toca. Y, para añadir un nivel extra de dificultad, el juego incluye un misterioso enjambre de minions que acechan en cada esquina, cambiando las reglas del juego pero sin mostrarse nunca.
Si piensas en estos personajes como tipos de materia, este videojuego es básicamente cómo funciona nuestro universo.
El héroe es materia ordinaria, que es todo lo que podemos ver a nuestro alrededor. La antimateria es un espejo gemelo explosivo que los científicos entienden bien pero que les resulta difícil encontrar. Y la materia oscura son los sirvientes invisibles. Está en todas partes, pero no podemos verlo y los científicos no tienen idea de qué es.
A pesar de tener nombres similares, la materia oscura y la antimateria son completamente diferentes. Es interesante que los físicos como yo sepan exactamente qué es la antimateria, pero casi no existe. Por otro lado, no tenemos idea de qué es la materia oscura, pero hay mucha por todas partes.
Antimateria: El gemelo espejo
Toda la materia ordinaria que nos rodea está formada por componentes básicos llamados átomos. Los átomos tienen partículas cargadas positivamente llamadas protones rodeadas por pequeños electrones cargados negativamente.
Piense en la antimateria como el gemelo de la materia regular con carga opuesta.
Todas las partículas, como los protones y los electrones, tienen hermanos de antimateria. Los electrones tienen positrones, que son antielectrones, mientras que los protones tienen antiprotones. Los antiprotones y positrones forman átomos de antimateria o antiátomos. Son como imágenes especulares, pero con la carga eléctrica invertida. Cuando la materia y la antimateria se encuentran, se destruyen mutuamente en un destello de luz y energía y desaparecen.
Afortunadamente, la antimateria es muy rara en nuestro universo. Pero algunos átomos especiales de materia regular, como el potasio, pueden descomponerse para producir antimateria. Por ejemplo, cuando comes un plátano o cualquier alimento rico en potasio, estás ingiriendo pequeñas cantidades de estos átomos que producen antimateria. La cantidad es demasiado pequeña para afectar su salud.
La antimateria fue descubierta hace casi 100 años. Hoy en día, los científicos pueden crear, almacenar y estudiar antimateria en el laboratorio. Entienden muy bien sus propiedades. Los médicos incluso lo utilizan para exploraciones PET. Inyectan pequeñas cantidades de átomos que producen antimateria en su cuerpo y, a medida que estos átomos viajan a través de su cuerpo, el escaneo captura destellos de luz provenientes de la destrucción de la antimateria y la materia ordinaria en su cuerpo. Este proceso permite a los médicos ver lo que sucede en su cuerpo.
Los científicos también descubrieron que cuando nació el universo, había cantidades casi iguales de materia y antimateria. Se encontraron y se destruyeron mutuamente. Afortunadamente, sólo sobrevivió un poco más de materia regular para formar estrellas, planetas y a todos nosotros.
Si la materia y la antimateria se destruyen entre sí cuando se tocan, y antes había cantidades iguales, ¿cómo es posible que ahora haya tanta más materia que antimateria en el universo? Materia Oscura: Sirvientes Invisibles
La materia oscura es mucho más misteriosa. ¿Alguna vez has girado muy rápido en un tiovivo? Si es así, sabes lo difícil que es permanecer en él sin que te arrojen, especialmente si eres el único en el carrusel.
Ahora imagina que un grupo de minions invisibles están en ese tiovivo contigo. No puedes verlos ni tocarlos, pero te sujetan y evitan que salgas volando mientras gira súper rápido. Sabes que están ahí porque el tiovivo es más pesado de lo que parece y más difícil de empujar y hacerlo girar. Los sirvientes invisibles no juegan ni hablan con nadie; simplemente andan por ahí, añadiendo su peso a todo.
Hace unos 50 años, la astrónoma Vera Rubin descubrió un misterio similar en las galaxias espirales. Miró las galaxias que giraban, que son como tiovivos cósmicos, y notó algo extraño: las estrellas exteriores de estas galaxias giraban mucho más rápido de lo que deberían. Se suponía que volarían al espacio como chispas de fuegos artificiales. Pero no lo hicieron.
Era como ver a niños en un tiovivo moviéndose a velocidades increíbles pero de alguna manera permaneciendo completamente quietos.
La astrónoma Vera Rubin ha descubierto un fuerte desajuste en las galaxias espirales que los científicos ahora entienden como materia oscura. Institución Carnegie para la Ciencia, CC BI
¿La única explicación? Debe haber un mar de "cosas" invisibles que mantienen todo junto con su gravedad adicional. Los científicos han llamado a este misterioso material "materia oscura".
Desde entonces, los astrónomos han observado comportamientos extraños similares en todo el universo. Las galaxias dentro de grandes cúmulos se mueven de maneras inesperadas. La luz gira alrededor de las galaxias más de lo que debería. Las galaxias se mantienen unidas mucho más de lo que la materia visible por sí sola puede explicar.
Es como si nuestro patio de recreo cósmico tuviera columpios que se mueven solos y balancines que se caen sin que nadie se siente en ellos.
La materia oscura es sólo un nombre provisional hasta que los científicos descubran qué es. En los últimos 50 años, muchos científicos han realizado experimentos intentando detectar materia oscura o producirla en el laboratorio. Pero hasta ahora se han quedado con las manos vacías.
No sabemos qué es la materia oscura, pero está en todas partes. Podrían tratarse de partículas inusuales que los científicos aún no han descubierto. Podría ser algo completamente inesperado. Pero los astrónomos, al observar la velocidad a la que giran las galaxias, pueden decir que hay aproximadamente cinco veces más materia oscura que toda la materia ordinaria en todo el universo.
Y como la curiosidad no tiene límite de edad, adultos, cuéntanos también qué te estás preguntando. No podremos responder todas las preguntas, pero haremos nuestro mejor esfuerzo.
.webp)
0 Comentarios