Αντιύλη παρέμεινε κρατούμενη στο CERN για χρόνο-ρεκόρ

Ένα από τα πιο σημαντικά επιτεύγματα που έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (το γνωστό CERN) ανακοινώθηκε από τους υπευθύνους του ερευνητικού προγράμματος Alpha. Ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν εκατοντάδες σωματίδια αντιύλης και πιο συγκεκριμένα άτομα αντιυδρογόνου και να «παγιδεύσουν» ορισμένα από αυτά για 16 λεπτά, χρονικό διάστημα ικανό για να μελετηθούν.

Πρόκειται για μια εντυπωσιακή εξέλιξη με δεδομένο ότι πριν λίγους μήνες οι ερευνητές στο ίδιο πρόγραμμα είχαν καταφέρει να δημιουργήσουν 38 άτομα αντι-υδρογόνου και να τα «παγιδεύσουν» μόλις για μερικά δέκατα του δευτερολέπτου, χρονικό διάστημα που φυσικά δεν επέτρεψε οποιαδήποτε παρατήρηση και μελέτη τους.

Η αντιύλη

Η φυσική επιστήμη θεωρεί ότι για κάθε σωματίδιο όπως τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια υπάρχει ένα αντισωματίδιο το οποίο η επιστημονική κοινότητα έχει ονομάσει «σωματίδιο-καθρέφτη» και είναι πανομοιότυπο με το «πρωτότυπο» αλλά με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Για παράδειγμα, ο «καθρέφτης» του πρωτονίου είναι το αντιπρωτόνιο, του υδρογόνου το αντιυδρογόνο ενώ «καθρέφτης» του ηλεκτρονίου είναι το ποζιτρόνιο. Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία, κατά την γέννηση του Σύμπαντος η αντιύλη ήταν τόση όση και η ύλη αλλά στη συνέχεια εξαφανίστηκε.

Οι επιστήμονες προσπαθούν επί χρόνια να βρουν απαντήσεις σε αυτό το κοσμικό μυστήριο η λύση του οποίου θα φωτίσει άγνωστες πτυχές της δημιουργίας αλλά και της εξέλιξης του συμπαντικού περιβάλλοντος. Τα σωματίδια αντιύλης μόλις έρθουν σε επαφή με την ύλη αλληλοεξουδετερώνονται δημιουργώντας καθαρή ενέργεια γεγονός που εμπόδιζε μέχρι σήμερα τους επιστήμονες να έρθουν σε επαφή μαζί τους. Έτσι όσο περισσότερο χρόνο καταφέρουν να έχουν στην διάθεσή τους οι επιστήμονες τα σωματίδια αντιύλης για να τα μελετήσουν τόσο περισσότερα μυστικά της θα αποκαλυφθούν.

Η μαγνητική «παγίδα»

Η δημιουργία και «παγίδευση» των 309 ατόμων αντιυδρογόνου έγινε στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus) στο οποίο διεθνής ομάδα ερευνητών χρησιμοποιεί μια ειδική συσκευή, έναν επιβραδυντή αντιπρωτονίων, για τη δημιουργία σωματιδίων αντιύλης. Οι ερευνητές με την βοήθεια της συσκευής δημιουργούν μια «μαγνητική παγίδα» η οποία συγκρατεί τα σωματίδια αντιύλης και δεν τους επιτρέπει να έρθουν αμέσως σε επαφή με την ύλη και να εξαφανιστούν.

«Καταφέραμε να δούμε για περισσότερο χρόνο το πώς συμπεριφέρονται αυτά τα σωματίδια όταν βρίσκονται στην παγίδα, πώς κινούνται, ποιά είναι η ταχύτητα και η ενέργειά τους. Με λίγες δεκάδες σωματίδια ήταν δύσκολο να τα δούμε όλα αυτά. Με μερικές εκατοντάδες σωματίδια αρχίζουμε να βλέπουμε την συμπεριφορά τους μέσα στην παγίδα» αναφέρει ο Τζέφρι Χάνγκστ, του Πανεπιστημίου Ααράους στη Δανία που είναι επικεφαλής αυτών των πειραμάτων.

Βασικός στόχος των ερευνητών είναι να διαπιστώσουν εάν ενεργεί η βαρύτητα πάνω στην αντιύλη με τον ίδιο τρόπο που ενεργεί και στην κανονική ύλη. Με απλά λόγια, οι φυσικοί προσπαθούν να καθορίσουν εάν το αντιυδρογόνο, αφού αφεθεί ελεύθερο, θα πέσει στο έδαφος, ή θα «πετάξει» ψηλά.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο Nature Physics.

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ