Observar antimateria en los rayos cósmicos es uno de los objetivos clave del detector AMS-02 (Espectrómetro Magnético Alpha) instalado en la Estación Espacial Internacional (ISS), liderado por Samuel Ting, premio Nobel de Física en 1976. En el año 2023 se habían detectado unos 3.9 millones de positrones y unos 1.1 millones de antiprotones. Sin ningún rastro oficial de antihelio, anticarbono o antioxígeno (indico; PDF). Sin embargo, desde 2016, Ting destaca en todas sus charlas que hay indicios oficiosos de antihelio, tanto antihelio-3 como antihelio-4. Pero dichos indicios requieren la confirmación de la futura actualización AMS-02.2, que se debería instalar en la ISS en el año 2026. A pesar de ello, para muchos físicos teóricos, la idea de que haya indicios oficiosos de antihelio es muy jugosa. Por ello habrás leído noticias recientes como Alberto Milo, «Detectan antimateria en la Estación Espacial Internacional y nuevas teorías comienzan a desarrollarse», National Geographic, 02 ago 2024; José Manuel Nieves, «Extrañas partículas de antimateria captadas en la Estación Espacial desconciertan a los científicos», ABC, 04 ago 2024; Jorge Garay, «Nadie sabe de dónde vino la antimateria hallada cerca de la Tierra, pero una hipótesis audaz apunta a la materia oscura», Wired.com, 05 ago 2024; entre otras muchas. Lo siento, pero todos estos titulares son falsos de toda falsedad. AMS-02 no ha detectado antihelio. Punto. Solo se ha publicado un nuevo artículo teórico en Physical Review D sobre una nueva explicación exótica, otra más entre las muchas publicadas desde 2016, para los indicios que menciona Ting en sus charlas. Pero no te creas los titulares, no se ha detectado antihelio. Hasta 2030, como pronto, no se sabrá si AMS-02.2 confirma o desmiente los indicios actuales.

Los supuestos indicios apuntaban a unos 9 antihelios a principios de 2022, observados a un ritmo de uno al año (así que ahora serán unos 10). El primero lo anunció Ting en 2016 [indico; PDF] con una carga de −2 y una masa de 2.96 ± 0.33 GeV/c², lo que apuntaba a un antihelio-3; su momento lineal era de 40.3 ± 2.9 GeV/c, que implica una velocidad de 0.9973 ± 0.0005 c (la velocidad de la luz en el vacío). El problema era que la relación señal-ruido era muy baja con lo que se podía confirmar una detección firme (todos los detectores muestran señales espurias). En 2019 se anunciaron ocho [indico; PDF], incluyendo uno con carga −2.05 ± 0.05 y una masa de 3.81 ± 0.29 GeV/c², que apuntaba a un antihelio-4.

En febrero de 2022 se anunció que ya había nueve [indico; PDF], mostrándose una figura con el espectro energético de los nueve candidatos entre 2 y 5 GeV/c². Estos son los únicos eventos que AMS-02 había detectado con masa entre 0 y 10 GeV/c². Como puedes observar en la figura, además de los dos eventos anteriores con ≈ 3 GeV/c² (anti-He-3) y ≈ 4 GeV/c² (anti-He-4) hay dos entre 2 y 3 GeV/c² (quizás anti-He-3), tres entre 3 y 4 GeV/c² (imposible saber si son anti-He-3 o anti-He-4), y dos entre 4 y 5 GeV/c² (quizás anti-He-4). Pero sigue siendo imposible descartar que se trate de errores instrumentales, observaciones espurias de los detectores que ocurren una vez cada cien millones de eventos de tipo helio (He-3 o He-4). Con una estadística de anti-helios tan baja lo único que se puede decir es que hay que esperar a unos tres años de toma de datos de la futura actualización AMS-02.2, que ha sido diseñada, entre otras cosas, para discernir si estas detecciones son firmes.

Hasta la confirmación de la señal observada por AMS-02 todas las explicaciones potenciales son disparos al aire a ver si cae una liebre. El nuevo trabajo ha recibido eco por su curioso titular, «antinucleosíntesis tipo bola de fuego», pero propone una hipótesis demasiado exótica y poco razonable. Se propone una hipotética física más allá del modelo estándar que produce grandes cantidades de antiquarks durante la nucleosíntesis primordial, dando lugar a una antinucleosíntesis que produciría un exceso de núcleos de antihelio-4 y antihelio-3. Como novedad se predice un cociente ∼2∶1 entre los anti-He-3 y anti-He-4. Por desgracia para estos teóricos, como te he mostrado en el espectro de AMS-02, no hay ningún indicio de que haya el doble de anti-He-3 que de anti-He-4 (el espectro de las hipotéticas detecciones de AMS-02 apunta a un cociente ∼1∶1). Por ello, como es obvio, solo te recomiendo leer el nuevo artículo si te gustan los artículos teóricos con propuestas exóticas y titulares llamativos; en dicho caso disfrutarás de Michael A. Fedderke, David E. Kaplan, …, Erwin H. Tanin, «Fireball antinucleosynthesis,» Phys. Rev. D 109: 123028 (21 Jun 2024), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.109.123028, arXiv:2402.15581 [hep-ph] (23 Feb 2024). En otro caso hay muchos artículos mucho más interesantes sobre rayos cósmicos en la literatura reciente.