Anyagból álló univerzumban élünk. A fizikusok meg akarják tudni, miért váltotta fel az anyag az antimaterikus ikerét, és ezen a héten az ALPHA együttműködése a CERN-nél egy lépéssel közelebb került a rejtély feltárásához.
Az ALPHA, egy 2005-ben létrehozott nemzetközi együttműködési kísérlet célja az antihidrogén részecskék csapdájának rögzítése és mérése egy speciálisan kialakított kísérlettel. Azt veszi fel, ahol az antianyag-kereső elődje, az ATHENA elhagyta. A hangsúly az antihidrogénre koncentrál, mivel a hidrogén a legelterjedtebb elem az univerzumban, és szerkezete rendkívül jól ismert a tudósok számára.
Mindegyik hidrogénatomnak egy atomja körül kerülő keringő elektronja van. Az atomokon lévő fénykibocsátás gerjeszti az elektronot, aminek következtében a magtól távolabbi pályára ugrik, mielőtt ellazulna, és visszatér a pihenő körüli pályára, amely fényt bocsát ki a folyamat során. Ennek a kibocsátott fénynek a frekvenciaeloszlása ismert; pontosan megmérték, és univerzumunkban anyagból készül, és egyedi a hidrogénre.
Az alapfizika azt diktálja, hogy a hidrogén antianyag-ikerének, az antihidrogénnek azonos spektrummal azonosnak kell lennie. Vagyis ha minden, amit a részecskefizikáról tudunk, helyes. Az antihidrogén spektrumának felvétele és mérése az ALPHA csoport fő célja.
Az ALPHA elvégezte az első szerény antihidrogén méréseket. Az ALPHA készülékben az antihidrogént olyan mágnesek rendezik el, amelyek befolyásolják az atomok mágneses mezőjét. Az ezekre a hidrogénatomokra meghatározott frekvenciára beállított mikrohullámok megfordítják mágneses orientációjukat, felszabadítva őket. A felszabadult antihidrogén megfelel a hidrogénnek, amikor kiszabadul, és a két megsemmisül, így jól ismert mintát hagynak a készüléket körülvevő részecskedetektorokban.
A berendezés bizonyítékokat gyűjtött egy antihidrogén atomban lévő elektron ugráló pályáján, miután a mikrohullámú sugárzás megváltoztatta belső állapotát. Az eredmény tovább bizonyítja az ALPHA megközelítésének érvényességét, bemutatva, hogy a készülék elegendő irányítással és érzékenységgel rendelkezik ahhoz, hogy sikeresen elvégezze a tervezett kísérletet. A jövőben az ALPHA arra koncentrál, hogy javítsa mikrohullámú méréseinek pontosságát, hogy lézerek segítségével feltárja az antihidrogén spektrumot.
Az izgalmas eredményeket nehéz volt elérni, mivel az antihidrogén nem létezik a természetben. Az ALPHA készülékben olyan antiprotonokból készülnek, amelyeket maguk az Antiproton Decelerator-ban készítenek, és egy radioaktív forrásból származó pozitronokból. És elég alacsony energiaszinttel kell rendelkeznie ahhoz, hogy csapdába essen a mérésekhez. De működik, és csak adhatja a fizikusoknak azt a kulcsot, amelyre szükségük van a korai világegyetem rejtélyének megértéséhez.
Forrás: CERN
