Lanzamiento del Espectrómetro GAPS en la Antártida: Una Búsqueda de Antimateria y Materia Oscura

El 16 de diciembre de 2025 marcó el inicio de una importante expedición científica desde las vastas extensiones heladas de la Antártida. Esta misión utiliza un globo científico de gran tamaño diseñado específicamente para la detección de núcleos raros de antimateria cósmica. El instrumento, conocido como Espectrómetro de Partículas Antigénicas Globales (GAPS, por sus siglas en inglés), fue desplegado como parte de la campaña anual de la NASA para lanzar globos de larga duración. El punto de partida fue una base situada cerca de la estación McMurdo, operada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., sobre la barrera de hielo Ross.

El objetivo principal de esta travesía es alcanzar una altitud operativa de 120 000 pies, lo que se traduce en aproximadamente 36 kilómetros sobre la superficie terrestre. A esta altura, la atmósfera extremadamente tenue ofrece las condiciones ideales para registrar las partículas con la máxima claridad. El experimento GAPS ha sido meticulosamente calibrado para identificar los anti-deuterones, partículas que podrían ofrecer la primera evidencia indirecta de la naturaleza corpuscular de la materia oscura. Se estima que esta materia constituye más del 80% de toda la masa del Universo. El lanzamiento exitoso, que tuvo lugar a las 5:30 a.m. hora estándar de Nueva Zelanda el 16 de diciembre, dio comienzo a semanas de observación continua mientras el globo circula alrededor del continente antártico.

GAPS emplea una metodología innovadora para el reconocimiento de las antipartículas. Esta técnica se basa en la formación de un átomo exótico, seguido de su desintegración, que emite rayos X, y la subsiguiente detección de la traza de piones y protones generada por la aniquilación. A diferencia de los espectrómetros magnéticos tradicionales, este enfoque confiere una sensibilidad excepcional a las antipartículas de baja energía, como los antiprotones y los anti-deuterones, al tiempo que suprime significativamente el ruido de fondo. La baja rigidez de corte geomagnético cerca del Polo Sur amplifica aún más la capacidad del instrumento para captar los anti-deuterones de baja energía, precisamente el rango donde muchas teorías de la materia oscura predicen su manifestación.

Este ambicioso proyecto GAPS es el resultado de una colaboración internacional. La Universidad de Hawái en Manoa ha desempeñado un papel fundamental en su desarrollo, contando con la participación de instituciones destacadas como la Universidad de Columbia, la Universidad de California en Los Ángeles y la Universidad Northeastern, además de colaboradores de Japón, Italia y China. El profesor Phillip von Doetinchem, líder del proyecto, ha señalado que este experimento posiciona a Hawái a la vanguardia en la resolución de uno de los mayores enigmas de la física contemporánea. La tecnología subyacente fue probada previamente en el acelerador KEK en Japón en 2005, y un prototipo de vuelo (pGAPS) fue validado en junio de 2012.

Esta misión forma parte de una iniciativa más amplia de la NASA, que también incluye el lanzamiento del instrumento PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations). PUEO es el primer proyecto seleccionado bajo el programa Pioneros de Astrofísica de la NASA, diseñado para respaldar investigaciones prometedoras con un coste más contenido. Mientras que PUEO se centra en la detección de neutrinos, GAPS se enfoca en la antimateria, evidenciando un enfoque multifacético para el estudio del cosmos. Se espera que la recopilación de datos, programada para durar varias semanas, establezca límites sin precedentes para los modelos de materia oscura. Los resultados de GAPS podrían conducir al primer hallazgo inequívoco de un anti-deuterón cósmico o, alternativamente, descartar un amplio espectro de modelos teóricos que predicen su existencia.