ANTIMATERIA Y MATERIA OSCURA, ¿QUÉ SON?

¿Qué es la materia? Pese a ser un concepto que usamos casi a diario, tal vez no estemos demasiado familiarizados con su definición o todos sus tipos. Desde pequeños nos han enseñado a diferenciar entre materia orgánica y materia inorgánica (viva y no viva), materia líquida, solida, gaseosa o plasma. Pero, ¿sabemos qué es la materia oscura o la antimateria?

Imagen de un agujero negro con un nube de polvo a su alrededor denominada disco de acrreción
Recreación de un agujero negro con su disco de acreción.

Empecemos por el principio, su definición.

En la física clásica, la materia es cualquier sustancia con masa y que, al ocupar un espacio, tiene volumen. Podemos afirmar que consiste en el componente principal de los cuerpos, susceptible de sufrir cambios, y que es perceptible a través de los sentidos.

Basándonos en los componentes que conforman la materia, una primera definición basada en átomos y moléculas puede ser que “la materia consiste en toda sustancia formada por protones, neutrones y electrones”. Sin embargo, según la física siguió avanzando y se descubrió que tanto los átomos como sus componentes podían ser descompuestos en partículas menores, fue necesario actualizar su definición. “La materia es todo aquello que se compone por fermiones elementales”, es decir, quarks y leptones.

MATERIA OSCURA

La materia oscura, a diferencia de la materia convencional, consiste en un tipo de materia que no reacciona con los campos electromagnéticos, y por ende, es “invisible”. Su nombre se debe a que esta materia es indetectable por si misma, sin embargo, podemos intuir su existencia de acuerdo a diversas pistas.

El movimiento de los distintos cuerpos celestes no tiene sentido. Los objetos que se encuentran en el centro de las galaxias rotan demasiado deprisa. Esto se atribuye a que debe existir más materia de la que somos capaces de detectar. De ahí la necesidad del concepto para que las leyes de la física cobren sentido en cuanto a los datos observables.

Otra pista que podemos tener en cuenta es la forma de algunos cuerpos, como las galaxias, los cúmulos de galaxias y otras estructuras más grandes. Necesitamos que haya más materia para que éstas conserven sus formas características.

ANTIMATERIA

La antimateria consiste en un tipo de materia mucho menos común que el resto de la materia presente en el universo. Según la física de partículas, este tipo de materia está conformado por antipartículas en lugar de las partículas ordinarias que conforman el resto del universo.

La principal diferencia que distingue a las antipartículas de las partículas elementales radica en la carga eléctrica. Mientras los electrones poseen cargas negativas, un antielectrón consiste en una partícula idéntica a su análogo convencional, portando carga positiva. Los neutrones, que no poseen carga, se diferencian de los antineutrones por poseer momentos magnéticos opuestos. Y los antiprotones poseen cargas negativas.

La interacción de partícula y antipartícula es altamente destructiva. Pues de dicha interacción se liberan grandes cantidades de energía en forma de rayos gamma y partículas elementales denominadas partícula-antipartícula.

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