9d. Ujeti antiatomi vodika

Raziskovalcem pri eksperimentu ALPHA v Evropskem centru za jedrske raziskave CERN je uspelo »uloviti« skrivnostne delce antisnovi. Njihova naprava je za 1,7 desetinke sekunde zadržala 38 atomov antivodika.

 

Vodja eksperimenta ALPHA Jeffrey Hang

»Zakaj je danes v vidnem vesolju, ki ga raziskujemo, izginila skoraj vsa antisnov, je vprašanje, na katerega še nimamo pravega odgovora. Uspeh naše skupine, ki je za razmeroma dolgo časovno obdobje ulovila atome antivodika, tako da jih bomo lahko v prihodnje proučevali, je zato še toliko pomembnejši. Morda bomo zdaj znali bolje pojasniti to skrivnost našega vesolja,« je dejal Jeffrey Hangst z danske univerze Aarhus, ki je vodja eksperimenta ALPHA. 

Antisnov je sestavljena iz antidelcev tistih delcev, ki sestavljajo običajno snov. Ti delci imajo enako maso, vendar nasproten naboj. Atom antivodika, ki jim ga je uspelo uloviti v ženevskem laboratoriju, je tako sestavljen iz negativno nabitega antiprotona, ki ga obkroža pozitivno nabiti pozitron. Če par delec-antidelec pride v stik z drugim takšnim parom, se zelo hitro izničita v obliki sevanja.

CERN je eden izmed redkih laboratorijev na svetu, kjer lahko z izjemno močnim magnetnim poljem pri temperaturah, ki so blizu absolutni ničli (minus 273 stopinj Celzija), ustvarijo razmere, v katerih je mogoče za kratek čas uloviti minimalne količine antisnovi. Prvih devet atomov antivodika so pri njih ujeli že leta 1995. Poleg eksperimenta ALPHA je tudi detektor LHCb ob velikem hadronskem trkalniku narejen za odkrivanje antisnovi. Njegova kamera po trku protonov posname antimaterijo, ki običajno izgine prej kot v milijardinki sekunde. Sistem posebnih ogledal lovi svetlobo, ki jo ob tem oddajajo delci. Vesolje je bilo ob nastanku po prepričanju znanstvenikov sestavljeno iz enakega števila delcev in antidelcev, danes pa je skoraj izključno iz materije.

Fizik Andrej Saharov je sredi 60. let minulega stoletja postavil teorijo, da je eden ključnih pogojev za to majhna razlika med pogostostjo razpadov delcev in antidelcev. Eksperimentalno je znanstvenikom to uspelo dokazati šele pred leti v trkalniku v Cukubi na Japonskem in v ameriškem Standfordu. V evropski organizaciji za jedrske raziskave CERN so izdelali tudi najmočnejšo napravo, ki bo v vesolju iskala antimaterijo. Spektrometer s superprevodnim magnetom AMS ( Alpha Magnetic Spectrometer ) bo s svojo občutljivostjo kar do 100-tisočkrat prekašal dosedanja merjenja. Skoraj osem ton težko napravo bo na Mednarodno vesoljsko postajo ponesel raketoplan Endeavour februarja prihodnje leto (2011).

»Obstaja samo vesolje, ki ga vidimo, ali obstajajo še vesolja, ki jih naše naprave doslej še niso zaznale? Razvoj naprav, ki omogočajo vedno globji vpogled v vesolje, nam bo morda v prihodnje razkril tudi to skrivnost,« pravi idejni oče AMS ameriški fizik kitajskega rodu Samuel Ting, Nobelov nagrajenec za fiziko leta 1976. Najmočnejši lovec na antimaterijo bo iskal sledi temne snovi, negativno nabite delce bo lahko razlikoval od pozitivno nabitih, kar pomeni, da bo lahko ločil antivodik od vodika ali antihelij od helija. Antihelij v kozmičnih žarkih pa bi lahko pomenil, da je nekje – antigalaksija.

Delo