Лазерният блясък може да помогне за решаването на мистерията защо има по-малко антиматерия във Вселената, отколкото обикновената материя.
За първи път физиците са показали, че атомите на антиматерията сякаш излъчват същата светлина като атомите на обикновената материя. По-точно проучване ще помогне да се реши тайната защо антиматерията е по-малко.
За всяка частица от обикновената материя има подобна частица антиматерия със същата маса, но обратния електрически заряд. Например, позитронът и антипротонът са античастици на електрон и протон.
Когато една частица срещне античастица, те се разрушават, излъчвайки поток от енергия. Един грам антиматерия унищожава един грам вещество и отделя около два енергийни резервата, получени от падането на атомна бомба върху Хирошима. (Не се безпокойте за опасността, тъй като учените все още са много далеч от създаването на грам антиматерия).
Остава загадка защо има повече материя от антиматерията. Стандартният модел на физиката на елементарните частици (най-доброто описание на начина, по който се държат строителните блокове на Вселената) предполага, че Големият взрив е трябвало да ги създаде в еднакви числа.
Учените биха искали да научат повече за антиматерията, да видят различията в неговото поведение и да разберат защо е толкова малка. Един от ключовите експерименти ще бъде използването на лазери за атоми на антиматерия, които могат да абсорбират и излъчват светлина по същия начин, както атомите от обикновената материя. Ако антиводородните атоми излъчват различен спектър от светлина от водородните атоми, такива спектрални разлики ще създадат идеи за други причини за тяхната разлика. За първи път изследователите са използвали лазери за провеждане на спектрален анализ на антиводородни атоми.
"Бих го нарекъл свещения граал на физиката на антиматерията", каза съавторът на изследването Джефри Уонгст, физик от университета Орхус в Дания. „Работя повече от 20 години, за да постигна това, а проектът най-накрая стартира.“
Учените са експериментирали с антиводород, който е най-простият атом на антиматерията, тъй като водородът е най-простият атом от обикновената материя, състоящ се от един антипротон и един позитрон.
Добивът на достатъчно количество антиматерия за експериментиране се оказа труден. За да създадат атоми на антиводород, учените смесиха около 90 000 антипротони с 1,6 милиона позитрони (антиелектрони), които дадоха около 25 000 антиводородни атома. За експеримента е използван апарат ALPHA-2 - генератор на антиматерия и система за улавяне, разположена в Европейската организация за ядрени изследвания (CERN) в Швейцария.
След като създадете атоми, трябва да ги „държите много внимателно”, каза Khangst. Антиводородът е електрически неутрален и затова не може да се държи на място с помощта на електрически полета и „трябва да го държите далеч от материята, защото се нуждаят от вакуумни условия“. Най-добрата температура на антиматерията е близка до абсолютната нула (минус 459,67 градуса по Фаренхайт или минус 273,15 градуса по Целзий), така че е бавна и по-лесна за задържане. Учените държат антиводород в много силни магнитни полета. "Сега успяваме да задържим около 15 антиводородни атома", казва Hungst.
След това те са действали като антиводород, причинявайки атомите да отделят светлина. Учените измерват спектъра - от 10 до 10-та степен.
Сега светлинните спектри на водород и антиводород са подобни един на друг. Но по-точно измерване ще помогне да се идентифицират разликите между материя и антиматерия, които биха могли да разкрият тайната на загубата на антиматерия и да доведат до революционни промени в стандартния модел. „Можем да променим правилата за работа“, казва Хунст.
