Materia y antimateria. ¿Por qué estamos aquí?

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La materia de la que están constituidos el sistema solar, la Tierra, los seres vivos y nosotros mismos, está formada, casi por completo, por átomos que, a su vez, se basan en tres partículas elementales: protones, neutrones y electrones. Para cada una de esas partículas, así como para otras muchas que no suelen formar parte de los átomos, existe una antipartícula. Por lo tanto, podría haber antiátomos de antimateria, formados por antiprotones, antineutrones y antielectrones (positrones).

Una propiedad interesante de la materia y la antimateria es que no pueden estar juntas. En cuanto se ponen en contacto, se desintegran por completo, transformándose en energía. Todos los indicios apuntan a que nuestra galaxia (la Vía Láctea) está formada casi exclusivamente por materia. También hay algo de antimateria, en forma de nubes de antipartículas, fuera de la galaxia, cerca de ella y atraída por su gravedad, pero en cantidad tan ínfima, comparada con la masa de la galaxia, que para efectos prácticos puede ignorarse. Se ha hablado también de que podría haber algunas (muy pocas) anti-estrellas.

La ley de Hubble-Lemaître

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Georges Lemaître

Hagamos un poco de historia.

En diversos lugares del cielo, pero especialmente en la constelación de Cefeo, donde se descubrió la primera, existen estrellas cuya intensidad luminosa varía regularmente y que por ello se llaman cefeidas variables. En 1908, la astrónoma estadounidense Henrietta Swan Leavitt descubrió que el período de variación de estas estrellas está ligado con su luminosidad real. Cuanto mayor es ésta, más largo es el período. Por lo tanto, midiendo el periodo, se puede deducir su luminosidad real.

En 1913, el astrónomo estadounidense Vesto Melvin Slipher obtuvo el espectro de la entonces llamada nebulosa de Andrómeda (la galaxia gigante más próxima a la nuestra) y descubrió un corrimiento hacia el azul que indicaba (según el efecto Doppler) que la nebulosa se mueve hacia nosotros con una velocidad de unos 300 kilómetros por segundo, mucho mayor de lo que se esperaba. Slipher estudió entonces la luz de otras nebulosas espirales e hizo el inesperado descubrimiento de que la mayor parte de ellas, al revés que la de Andrómeda, presentan corrimientos hacia el rojo, es decir, se alejan del sistema solar con enorme rapidez, pues encontró velocidades de más de 1000 kilómetros por segundo.

En 1919, el astrónomo estadounidense Edwin Powell Hubble utilizó el telescopio de Monte Wilson para fotografiar varias nebulosas espirales, entre ellas la de Andrómeda, y demostró que, en realidad, no eran nebulosas, como se creía, sino gigantescas agrupaciones de estrellas. A partir de entonces ya no se les llamó nebulosas, sino galaxias, en honor de nuestra Vía Láctea, que también pertenece a la clase de las galaxias espirales. Galactos, en griego, significa leche.