La mejor estimación sería que no hay una cantidad significativa de antimateria en el universo, al menos no lo suficiente como para hacer una estrella o galaxia antimateria. Poco después del Big Bang, se cree que habría habido una mezcla exactamente igual de materia y antimateria a una temperatura y presión muy altas. Si hubiera una simetría completa entre la materia y la antimateria, a medida que el universo se expandiera y enfriara, toda la materia y la antimateria se habrían aniquilado entre sí y estaríamos en un universo con solo fotones y quizás unos pocos electrones y positrones en cantidades iguales.
Para haber creado la materia que actualmente observamos en nuestro universo, hay tres condiciones que deben cumplirse, las llamadas condiciones de Sakharov. Básicamente, la física de partículas y las condiciones del Big Bang deben tener:
- violación del número bariónico
- Infracción de C y CP (Infracción de simetría de carga y paridad de carga)
- interacciones fuera del equilibrio térmico
El modelo estándar actual de física de partículas tiene una pequeña violación observada de C y CP y se predice que habrá una pequeña violación del número de bariones (que no se ha observado). Sin embargo, el tamaño de estos efectos observados y teorizados no es lo suficientemente grande como para explicar el contenido de materia observada en nuestro universo: el modelo estándar solo predeciría una cantidad muy pequeña de materia en nuestro universo. Esta es una de las razones por las cuales los físicos saben que debe haber una teoría “más allá del modelo estándar” y es un área de investigación activa en el LHC y teóricamente.
- ¿Por qué es importante la teoría del agujero negro?
- ¿Hay un planeta plano en algún lugar de este universo?
- ¿Es posible que la Vía Láctea explote o algo así y que la 'explosión' se dirija hacia nosotros a pesar de que vemos una Vía Láctea normal?
- En algún momento, ¿cayó la radiación de fondo universal del Big Bang en el espectro visible, y en este momento el cielo habría brillado a todas horas del día o de la noche si hubiéramos estado allí para verlo?
- ¿Cuál es el significado de las gotas Lyman-alfa?
Entonces, aunque no entendemos el mecanismo exacto que resultó en el exceso de materia que vemos en el universo, debe haber sucedido muy pronto después del Big Bang y el período inflacionario del universo. Una vez que hay un exceso de materia, toda la antimateria se habría aniquilado con parte de la materia, dejando la cantidad relativamente pequeña de materia que es lo que ahora constituye todas las estrellas, galaxias y nubes de gas de nuestro universo.
Las estrellas y galaxias de la materia y la antimateria se verían igual desde un telescopio, la única forma en que se detectaría la antimateria sería en los límites entre la materia y la antimateria, donde productos de aniquilación muy enérgicos, como fotones y mesones, con los mesones en descomposición en fotones, neutrinos y electrones / positrones. Entonces, aunque no es probable que haya estrellas o galaxias antimateria, es una buena idea buscar regiones donde se puedan detectar este tipo de productos de aniquilación energética. Por ejemplo, la NASA está en busca de galaxias antimateria con su experimento AMS en la ISS. Según el sitio web:
Por ejemplo, un antiguo misterio en cosmología es el caso de la antimateria desaparecida. Según los mejores modelos de los físicos, el Big Bang debería haber producido tanta antimateria como materia. Entonces, ¿a dónde se fue toda la antimateria? No puede estar cerca, porque si lo fuera, veríamos brillantes emisiones de rayos X donde la antimateria entrara en contacto con la materia y se aniquilara.
Una explicación podría ser que algunas galaxias distantes están hechas completamente de antimateria en lugar de materia. Dado que la antimateria no se ve diferente a la materia ordinaria, los astrónomos no podrían saber si una galaxia distante está hecha de materia o antimateria con solo mirarla. Sin embargo, AMS encontraría una fuerte evidencia de galaxias antimateria si detectara incluso un solo núcleo de anti-helio o un elemento antimateria más pesado.
Las colisiones entre rayos cósmicos cerca de la Tierra pueden producir partículas de antimateria, pero las probabilidades de que estas colisiones produzcan un núcleo anti-helio intacto son tan pequeñas que encontrar un solo núcleo anti-helio sugeriría fuertemente que el núcleo se había desplazado a la Tierra desde una región distante del universo dominado por la antimateria.
Hay antipartículas como positrones y antiprotones en los rayos cósmicos que se han detectado golpeando la Tierra, pero todo esto puede explicarse por mecanismos que crean cantidades iguales de materia y antimateria.