Trăim într-un univers format din materie. Fizicienii vor să știe de ce materia a înlocuit gemenul său antimaterie, iar săptămâna aceasta colaborarea ALPHA de la CERN a făcut un pas mai aproape de a descoperi misterul.
ALPHA, un experiment internațional de colaborare înființat în 2005, a fost conceput pentru a captura și măsura particulele de antihidrogen cu un experiment special conceput. Ridică locul unde a plecat predecesorul său în căutarea antimateriei, ATHENA. Atenția este pusă pe antihidrogen, deoarece hidrogenul este elementul cel mai răspândit din univers, iar structura sa este extrem de bine cunoscută de oamenii de știință.
Fiecare atom de hidrogen are un electron care orbitează nucleul său. Lumina de ardere în atomi excită electronul, determinându-l să sară într-o orbită mai departe de nucleu înainte să se relaxeze și să se întoarcă pe orbita sa în repaus, emitând lumină în acest proces. Distribuția de frecvență a acestei lumini emise este cunoscută; a fost măsurat cu precizie și, în universul nostru, format din materie, este unic hidrogenului.
Fizica de bază dictează că geamul antimaterial al hidrogenului, antihidrogenul, ar trebui să fie în egală măsură recunoscut, având un spectru identic. Adică, dacă tot ce știm despre fizica particulelor este corect. Obținerea și măsurarea spectrului antihidrogenului este obiectivul principal al grupului ALPHA.
ALPHA a luat primele măsurători modeste de antihidrogen. În aparatul ALPHA, antihidrogenul este prins de un aranjament de magneți care afectează câmpul magnetic al atomilor. Microundele reglate la o frecvență specifică orientată pe acești atomi antihidrogeni își aruncă orientarea magnetică, eliberându-i. Antihidrogenul eliberat întâlnește hidrogenul pe măsură ce scapă și cei doi se anihilează unul pe celălalt, lăsând un model bine cunoscut în detectoarele de particule din jurul aparatului.
Aparatul a capturat dovezi ale orbitelor de sărituri de electroni dintr-un atom de antihidrogen după ce radiațiile cu microunde și-au schimbat starea internă. Rezultatul dovedește în continuare validitatea abordării ALPHA, demonstrând că aparatul are suficient control și sensibilitate pentru a realiza cu succes experimentul pentru care a fost proiectat. În viitor, ALPHA se va concentra pe îmbunătățirea preciziei măsurătorilor sale cu microunde pentru a descoperi spectrul antihidrogen folosind lasere.
Rezultatele interesante au fost greu de obținut, deoarece antihidrogenul nu există în natură. Este fabricat în aparatul ALPHA din antiprotone care sunt ele însele realizate în decelerația Antiproton și pozitroni dintr-o sursă radioactivă. Și trebuie să aibă un nivel de energie suficient de scăzut pentru a rămâne prins pentru măsurători. Dar funcționează și ar putea oferi fizicienilor cheia de care au nevoie pentru a înțelege misterul universului timpuriu.
Sursa: CERN
