Anti-atomer fångade i 1000 sekunder

I en artikel som publicerats online i Nature Physics rapporterar forskare från ALPHA experimentet vid det europeiska fysiklaboratoriet CERN, där Stockholms universitet ingår, att atomer av antimateria nu kan hållas fast i över 15 minuter. De nya rönen väntas göra jämförelser mellan materie- och antimateria-atomer möjliga.

– Detta är ett viktigt framsteg. I höstas kunde vi rapportera att vi för första gången fångat anti-atomer. Men då höll vi kvar dem i bara ungefär en femtedels sekund. Nu har vi visat att vi kan hålla dem 5000 gånger längre, tillräckligt länge för att börja studera deras egenskaper, säger Svante Jonsell vid Fysikum, Stockholms universitet.

Antimateria finns inte naturligt på jorden, men kan skapas i partikelacceleratorer. Att lagra anti-atomer är dock svårt eftersom de förstörs så snart de kommer i kontakt med vanlig materia. Anti-atomerna hålls därför fast i vakuum med hjälp av magnetfält. Hur lång tid de kan hållas fast beror på hur bra vakuumet i fällan är.

De nya resultaten betyder att det är möjligt att börja söka efter eventuella skillnader mellan antimateria och vanlig materia. De vanligtvis accepterade teorierna inom fysiken säger att materia och antimateria ska vara identiskt lika. Samtidigt så kan vem som helst konstatera en viktig skillnad – materia finns överallt runt om oss, men antimaterian saknas. Detta är ett mysterium som forskarna vid ALPHA hoppas att studier av anti-atomer kan kasta ljus på.

Dessutom är 1000 sekunder tillräckligt länge för att anti-atomerna ska hinna göra sig av med all överskottsenergi och nå sitt kvantmekaniska grundtillstånd, samma tillstånd som de vanliga atomerna man vill jämföra dem med normalt befinner sig i. Antalet infångade anti-atomer har också ökat. Totalt har man nu sett kring 300 i fällan, mot 38 i höstas.

– Det är fortfarande få. Men det kan vara tillräckligt för att göra de första studierna, säger Svante Jonsell.

Artikeln i Nature Physics: Confinement of antihydrogen for 1,000 seconds

ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus) är ett samarbete mellan 15 institut i 8 länder, med syfte att skapa, fånga och studera antiväte. ALPHA startades år 2005 som en efterföljare till ATHENA-experimentet, där anti-atomer i stora mängder skapades för första gången år 2002. Experimentet ligger vid det europeiska partikelfysiklaboratoriet CERN och använder antipartiklar från dess Antiproton Declerator (AD). Det svenska bidraget till ALPHA finansieras av Vetenskapsrådet.

Ytterligare information
Docent Svante Jonsell, Fysikum, Stockholms universitet, tfn 08-5537 8625, mobil 076-828 78 27, e-post jonsell@fysik.su.se