Siamo veramente sicuri che non ci sia da qualche parte nell'Universo una certa quantità di antimateria, di antistelle e di antigalassie?

Negli ultimi 20 anni, usando strumenti sempre più sofisticati, sono stati compiuti enormi sforzi nella ricerca in questa direzione. Poiché, quando l'antimateria viene a contatto con la materia ordinaria si annichila producendo radiazione elettromagnetica (anche la luce è radiazione elettromagnetica), si è pensato di rivelare la presenza di antimateria nell'Universo tramite la radiazione prodotta nelle annichilazioni. La Fig. 1 mostra la collisione fra due galassie. Non si tratta di collisione di una galassia con un'antigalassia perché non si osserva una forte emissione di luce dalla zona di collisione.

Fig. 1: Collisione fra due galassie a spirale.  (Credit: NASA and Hubble Heritage Team (STScI))

Osservatori di raggi-gamma orbitanti fuori dall'atmosfera terrestre, in grado di rivelare fotoni nell'intervallo di energia corrispondente a quello atteso per l'annichilazione materia-antimateria, non hanno prodotto risultati positivi. 

Una linea di ricerca alternativa, si prefigge di rivelare antinuclei nei raggi cosmici. Per evitare l'annichilazione degli antinuclei con i nuclei dell'atmosfera, gli strumenti devono essere installati su satelliti.
Due esperimenti si propongono di ricercare antimateria proveniente dallo spazio esterno. 

PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) opererà sul satellite russo Artica e ricercherà antinuclei di media energia. 

Fig. 2: Metodo per rivelare nuclei (matter) e antinuclei (antimatter) con lo spettrometro PAMELA. Arrivando dall'alto i nuclei e gli antinuclei vengono curvati da un magnete in direzioni opposte. Un antinucleo (in alto a sinistra) interagendo con la materia dà origine, annichilando nel rivelatore (in basso a sinistra), ad un "evento" con molte tracce. (Credit: PAMELA experiment)

Il rivelatore AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), che verrà presto installato sulla Stazione Spaziale Internazionale, ricercherà antinuclei di media ed alta energia.

Fig. 3: L'International Space Station dove sarà installato AMS. (Credit: NASA)

È da notare che si ritiene che i nuclei leggeri, quali protoni e nuclei di elio, siano stati prodotti nei primi attimi di vita dell'Universo. Invece i nuclei più pesanti, come il carbonio, ferro e tutti gli altri che troviamo qui sulla terra, sono stati "cucinati" all'interno delle stelle pesanti, che poi sono esplose e hanno sparso nello spazio circostante la loro materia. Questa materia è stata poi inglobata in una nube da cui è nato il sistema solare. Ne consegue che il trovare anche pochi antinuclei di anti-C o di anti-Fe (al limite uno solo) ci direbbe che esistono regioni dello spazio in cui si trovano antistelle.