Prodotto fascio di anti-idrogeno dal Cern

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Nel Cern, Ginevra. Qui, all’interno dei laboratori dove si studiano le particelle che hanno dato vita all’universo, è stato prodotto per la prima volta un fascio di atomi anti-idrogeno. Il risultato è stato ottenuto mediante l’esperimento Asacusa, al quale hanno preso parte anche fisici italiani dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

Anche se la misteriosa antimateria primordiale non è mai stata osservata nell’universo, è stato però possibile produrre quantità significative di anti-idrogeno al Cern mescolando antielettroni (positroni) e antiprotoni a bassa energia prodotti dal deceleratore di antiprotoni del Cern.

Una sfida ai limiti del possibile visto che la difficoltà sta nel mantenere gli antiatomi prodotti lontano dalla materia ordinaria, per evitare che annichilino. Ciò avviene perché materia e antimateria quando entrano in contatto si ‘annullano’ a vicenda.

Come sono riusciti allora gli scienziati a produrre tali speciali atomi? La nuova tecnica messa a punto dalla collaborazione Asacusa ha permesso di produrre un fascio di antiparticelle in modo da studiare gli antiatomi “in volo”, lontano dai campi magnetici che avrebbero perturbato questi sistemi di anti-atomi compromettendo la precisione dei risultati.

Spiega l’Infn che a 2,7 metri di distanza dalla sorgente, l’influenza dei campi magnetici utilizzati inizialmente per produrre gli antiatomi è piccola, quindi lo stato del sistema subisce perturbazioni minime.

cern atomi

“Gli atomi di antidrogeno non hanno alcuna carica, è stata una grande sfida trasportarli. I nostri risultati sono molto promettenti per gli studi di alta precisione sugli atomi di anti-idrogeno, in particolare per la struttura iperfine , una delle due proprietà spettroscopiche più note dell’idrogeno . La sua misurazione permetterà di effettuare il test più sensibile sulla simmetria tra materia e antimateria”, ha detto Yasunori Yamazaki del RIKEN che ha partecipato agli esperimeti.

Perché è importante studiare l’antimateria? Le nostre conoscenze sul Big Bang permettono di ipotizzare che al momento della creazione dell’universo, vennero prodotte uguali quantità di materia e antimateria. Tuttavia, noi oggi viviamo in un mondo fatto di materia. Dell’antimateria primordiale non è mai stata trovata alcuna traccia. La materia ha quindi prevalso sull’antimateria e l’origine di questa asimmetria non è ancora stata compresa. Spiega l’Infn che la scelta dell’idrogeno per gli esperimenti sta nel fatto che essendo composto da un singolo protone e un singolo elettrone, tale elemento è il più semplice atomo esistente. In questo modo, il confronto tra atomi di idrogeno e anti-idrogeno potrebbe facilitare il compito degli scienziati e fornire risultati più precisi sulla simmetria tra materia e antimateria.

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