fbpx Prodotto per la prima volta un fascio di anti-idrogeno | Scienza in rete

Prodotto per la prima volta un fascio di anti-idrogeno

Read time: 2 mins

L’esperimento Asacusa al Cern di Ginevra è riuscito per la prima volta a produrre un fascio di atomi di anti-idrogeno. Il risultato è presentato in un articolo pubblicato oggi su Nature Communications, nel quale la collaborazione scientifica spiega di aver rivelato in modo inequivocabile 80 atomi di anti-idrogeno 2,7 metri a valle della sorgente.
“Il risultato appena pubblicato – spiega Luca Venturelli dell’INFN di Brescia e dell’Università di Brescia che coordina il gruppo italiano della collaborazione – rende molto più concreta e vicina la possibilità di realizzare misure di precisione con gli atomi di anti-idrogeno”. “E sondare le caratteristiche dell’antimateria – prosegue Venturelli – può aiutare a risolvere uno dei grandi misteri della fisica moderna: la prevalenza di materia rispetto all’antimateria nell’universo visibile”.
Una tecnica innovativa. Oggi è possibile produrre quantità significative di anti-idrogeno mescolando antielettroni (detti anche positroni) e antiprotoni a bassa energia prodotti dal deceleratore di antiprotoni del Cern.
La difficoltà però sta nel mantenere gli antiatomi prodotti lontano dalla materia ordinaria, per evitare che annichilino (materia e antimateria, infatti, quando entrano in contatto si annichilano vicendevolmente).  Per fare ciò gli esperimenti hanno sfruttato finora le proprietà magnetiche dell’anti-idrogeno utilizzando campi magnetici fortemente non uniformi per “intrappolare” gli antiatomi abbastanza a lungo per studiarli. Tuttavia, i campi magnetici perturbano questi sistemi di anti-atomi compromettendo così la precisione delle misure e quindi lo studio del loro comportamento.

Per consentire una spettroscopia pulita ad alta risoluzione, la collaborazione Asacusa ha sviluppato una tecnica innovativa: produrre un fascio di antiparticelle in modo da studiare gli antiatomi “in volo”, lontano dai campi magnetici.
A 2,7 metri di distanza dalla sorgente, infatti, l’influenza dei campi magnetici utilizzati inizialmente per produrre gli antiatomi è piccola, quindi lo stato del sistema subisce perturbazioni minime.
Perché studiare l’antimateria. Al momento del Big Bang, materia e antimateria si sono prodotte in uguali quantità. Ma noi oggi viviamo in un mondo fatto di materia e dell’antimateria primordiale non è mai stata trovata traccia.
La materia ha quindi prevalso sull’antimateria e l’origine di questa asimmetria non è nota. Essendo composto da un singolo protone e un singolo elettrone, l’idrogeno è il più semplice atomo esistente e uno dei sistemi investigati con maggior precisione e meglio compreso nella fisica moderna. Così confrontare atomi di idrogeno e anti-idrogeno costituisce uno dei modi migliori per eseguire test di alta precisione sulla simmetria tra materia e antimateria.
Gli spettri di idrogeno e anti-idrogeno sono previsti essere identici: ogni piccola differenza tra loro potrebbe aiutare a risolvere il mistero dell’asimmetria e aprire una finestra sulla “nuova fisica”. 

Ufficio Comunicazione INFN

Autori: 
Sezioni: 
Fisica

prossimo articolo

La quotidianità dell’endometriosi

disegno di donna stesa su sfondo viola

Per anni è stato liquidato tutto come “normale”: il dolore mestruale, la stanchezza, il disagio. Ma per chi vive con l’endometriosi, quella normalità è una gabbia fatta di sintomi ignorati e diagnosi che arrivano troppo tardi. Tra invalidazione medica, auto-diagnosi e percorsi a ostacoli, le testimonianze raccolte raccontano una realtà ancora poco ascoltata — ma che oggi, finalmente, inizia a emergere.

In copertina: illustrazione di Chiara Simeone (@xenophilius)

Abbiamo sentito parlare di endometriosi. Ma abbiamo mai ascoltato davvero?

«Crampi così forti da non andare a scuola, spossatezza cronica, trascinavo il mio corpo da un luogo all’altro, annebbiamento mentale, rapporti sessuali dolorosi, eppure tutti intorno a me dicevano che in realtà stavo bene». È così che C., 24 anni, racconta la sua esperienza con l’endometriosi prima della diagnosi. «Se i medici ti dicono che non hai nulla, inizi a pensarlo anche tu: prima della diagnosi, non ho mai pensato che quei sintomi fossero ‘anormali’».