LA CIENCIA


“THE MOST EXCITING OBJECTIVE OF AMS IS TO PROBE THE UNKNOWN; TO SEARCH FOR PHENOMENA WHICH EXIST IN NATURE THAT WE HAVE NOT YET IMAGINED NOR HAD THE TOOLS TO DISCOVER”

(S.C.C. Ting)

El Cosmos es el laboratorio final donde los Rayos Cósmicos se pueden estudiar con unas energías superiores a las de cualquier acelerador terrestre. AMS-02 es el primer gran espectrómetro magnético que se lanzará al espacio y gracias a las condiciones únicas de este entorno podrá avanzar en el conocimiento del Universo y contribuir a entender su origen y su estructura buscando la antimateria, explorando el origen de la materia oscura y midiendo con la mayor precisión hasta el momento la composición de los rayos cósmicos hasta energías de muchos TeV. Además, buscara strangelets, una posible forma de materia compuesta por los llamados quarks extraños.
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Antimateria

La evidencia experimental nos indica que nuestra galaxia esta hecha de materia. Sin embargo hay más de 100 mil millones de galaxias en nuestro Universo y la teoría del Big-Bang asume que en el origen del Universo había igual cantidad de materia y de antimateria. Las teoría que tratan de explicar la asimetría que existe actualmente entre materia y antimateria no son compatibles con otras observaciones. Si existen o no núcleos de antimateria en el Universo es una pregunta fundamental de la astrofísica moderna y la cosmología. La observación de sólo un núcleo de antihelio podría indicar la existencia de grandes cantidades de antimateria en algún lugar del Universo. En 1998, AMS-01 estableció un límite superior de 10−6 para el cociente del flujo de antihelio sobre el de helio en el Universo. AMS-02 alcanzará una sensitividad de 10−9, tres órdenes de magnitud mejor que la de AMS-01, y extenderá significativamente el volumen del Universo que podemos estudiar en la búsqueda de la antimateria primigenia.

.»En profundidad: La Antimatter Academy at CERN

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“NEVER IN THE HISTORY OF SCIENCE WE WERE SO AWARE OF OUR IGNORANCE: WE KNOW THAT WE DO NOT KNOW ANYTHING ABOUT WHAT MAKES 95% OF OUR UNIVERSE”

(R. Battiston)




Creditos: NASA / WMAP Science Team




Materia Oscura

La material visible del Universo, como las estrellas, supone menos de un 5% del contenido total de energía. El 95% restante es oscuro: o bien materia oscura, con una fracción estimada del 23% de la masa del Universo, o energía oscura. Aun no conocemos la naturaleza exacta de ambos componentes oscuros. Uno de los principales candidatos para materia oscura es el neutralino. Si los neutralinos existen, pueden colisionar entre ellos produciendo un exceso de partículas neutras o cargadas que se pueden detectar con AMS-02. Una estructura anómala en las distribuciones de energía de los positrones, antiprotones o rayos gamma podría indicar la existencia de neutralitos o de otros candidatos a materia oscura.

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Strangelets

Experimentalmente hemos encontrado 6 tipos de quarks (up, down, strange, charm, bottom y top) pero toda la materia en la Tierra esta formada a partir de sólo dos tipos: up y down. Una pregunta fundamental es si hay materia formada por tres quarks (up, down, y strange). La existencia de esta materia, los denominados strangelets, es teóricamente posible. Los strangelets pueden tener una masa muy elevada y una fracción de carga sobre masa muy pequeña. Serían un nuevo tipo totalmente diferente d emateria. Durante su periodo de operación en la ISS, AMS-02 podría detectar la existencia de esta forma exótica de materia.

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Composición y Flujo de los Rayos Cósmicos

AMS-02 estará operativo en la ISS por un periodo superior a 10 años y recogerá un gran volumen de datos. Podremos estudiar las variaciones con el tiempo de los flujos de rayos cósmicos y analizar su composición, desde protones hasta núcleos de hierro en un rango muy amplio de energías. Estos datos mejorarán nuestro conocimiento sobre el origen y los mecanismos de propagación de los rayos cósmicos. Además, es necesario un conocimiento detallado de la radiación cósmica para futuros vuelos espaciales tripulados: por ejemplo, los Rayos Cósmicos Galácticos (GCR) suponen un obstáculo importante para los vuelos tripulados a Marte y se necesitan medidas precisas de los flujos y la composición de los rayos cósmicos primarios para tomar las medidas preventivas.