¿Cómo interactúan gravitacionalmente la materia y la antimateria?

¿Qué pasaría si la Tierra estuviera hecha de materia y la Luna de antimateria?

Para empezar, nuestro modelo estándar de física de partículas elementales tiene antipartículas que tienen la misma masa que las partículas y todos los números cuánticos, carga, número bariónico..., todo lo contrario. Lo que sucede cuando una partícula se encuentra con una antipartícula es que los números cuánticos se aniquilan (suman cero) y la energía de las dos masas se libera para convertirse en otras partículas/antipartículas, desde fotones hasta electrones, positrones, etc., siempre que los números cuánticos totales añadir a cero.

Este modelo está validado por innumerables datos. Como una antipartícula tiene el mismo tipo de masa, es decir, positiva, la hipótesis es que las antipartículas se comportan bajo la fuerza de la gravedad igual que las partículas.

Cuando la antimateria (como el antihidrógeno, que se ha creado en el laboratorio) se encuentra con la materia (hidrógeno), sucede lo mismo. Aniquilación de números cuánticos y liberación de energía.

Sabemos que la luna está compuesta de materia por el burdo experimento de haber posado sobre ella. No resultó ninguna explosión.

Cualquier polvo, meteorito pequeño o grande, de materia que golpea la luna crearía explosiones y, por lo tanto, sabemos que no está hecho de antimateria. Este argumento se extiende hasta las galaxias, porque estaríamos detectando las radiaciones de aniquilación específicas si existiera una antigalaxia o incluso un cúmulo de antigalaxias.

Ahora, la misma interacción gravitacional es una hipótesis y se está probando en el experimento AEGIS en el CERN:

Un sistema de rejillas en el deflectómetro divide el haz de antihidrógeno en rayos paralelos, formando un patrón periódico. A partir de este patrón, los físicos pueden medir cuánto cae el haz de antihidrógeno durante su vuelo horizontal. Combinando este cambio con el tiempo que tarda cada átomo en volar y caer, el equipo de AEGIS puede determinar la fuerza de la fuerza gravitacional entre la Tierra y los átomos de antihidrógeno.

El experimento AEGIS representará la primera medición directa de un efecto gravitacional en un sistema de antimateria.

Entonces, el conocimiento actual nos dice que una luna de antimateria se comportaría igual que una luna de materia en lo que respecta a la gravedad. Quizás AEGIS encuentre algo diferente.

Habría que añadir que una luna de antimateria en un sistema planetario de materia, o donde exista materia y antimateria, no duraría mucho (en tiempos cosmológicos) debido a las explosiones de meteoritos de materia que caen sobre la antimateria.