Laserski sijaj lahko pomaga rešiti skrivnost, zakaj je v vesolju manj antimaterije kot navadna snov.
Fiziki so prvič pokazali, da se zdi, da atomi antimaterije oddajajo enako svetlobo kot atomi navadne snovi. Natančnejša študija bo pomagala rešiti skrivnost, zakaj je antimaterija manjša.
Za vsak delček navadne snovi obstaja podoben delček antimaterije z isto maso, vendar nasprotni električni naboj. Na primer, pozitron in antiproton sta delci elektrona in protona.
Ko delci naletijo na antičelik, uničijo drug drugega in oddajajo tok energije. Grama antimaterije uniči gram snovi in sprosti približno dve rezervi energije, ki izhajajo iz padca atomske bombe na Hirošimo. (Ne skrbite za nevarnost, saj so znanstveniki še vedno daleč od ustvarjanja grama antimaterije).
Ostaja skrivnost, zakaj je več snovi kot antimaterija. Standardni model fizike elementarnih delcev (najboljši opis, kako se gradijo gradniki vesolja) kaže, da bi jih moral Big Bang ustvariti v enakem številu.
Znanstveniki bi radi izvedeli več o antimateriji, videli razlike v svojem vedenju in razumeli, zakaj je tako majhna. Eden od ključnih poskusov bo uporaba laserjev za atome antimaterije, ki lahko absorbirajo in oddajajo svetlobo na enak način kot atomi navadne snovi. Če antihidrogenski atomi oddajajo drugačen spekter svetlobe kot atomi vodika, bodo takšne spektralne razlike ustvarile ideje o drugih razlogih za njihovo razliko. Prvič so raziskovalci uporabili laserje za izvedbo spektralne analize antihidrogenskih atomov.
"To bi imenoval sveti gral fizike antimaterije," je dejal soavtor študije Jeffrey Hungst, fizik na univerzi Aarhus na Danskem. "Več kot 20 let delam, da bi se to zgodilo in projekt je bil končno sprožen."
Znanstveniki so eksperimentirali z antihidrogom, ki je najpreprostejši atom antimaterije, saj je vodik najenostavnejši atom navadne snovi, ki je sestavljen iz enega antiprotona in enega pozitrona.
Izkopavanje zadostne količine antimaterije za eksperimentiranje se je izkazalo za težavno. Da bi ustvarili atome antihidrogena, so znanstveniki zmešali okoli 90.000 antiprotonov z 1,6 milijona pozitronov (antielektronov), ki so dali približno 25.000 antihidrogenskih atomov. Za poskus je bil uporabljen aparat ALPHA-2 - generator antimaterije in sistem za zajemanje, ki se nahaja v Evropski organizaciji za jedrske raziskave (CERN) v Švici.
Ko ustvarite atome, jih morate »zelo skrbno obdržati«, je dejal Khangst. Antihidrogen je električno nevtralen, zato ga ne moremo držati na mestu z električnimi polji in »morate ga zadržati proč od snovi, ker potrebuje vakuumske pogoje«. Najboljša temperatura antimaterije je blizu absolutne ničle (minus 459,67 stopinj Fahrenheit ali minus 273,15 stopinj Celzija), zato je počasna in lažja za držanje. Znanstveniki imajo antihidrogen v zelo močnih magnetnih poljih. "Zdaj nam uspe zbrati okoli 15 antihidrogen atomov," pravi Hungst.
Nato so se lotili antihidrogen, ki povzroča, da atomi sproščajo svetlobo. Znanstveniki so merili spekter - 10 do desete stopnje.
Zdaj so svetlobni spektri vodika in antihidroga podobni drug drugemu. Vendar pa bo natančnejše merjenje pomagalo prepoznati razlike med snovjo in antimaterijo, ki bi lahko odkrile skrivnost izgube antimaterije in povzročile revolucionarne spremembe standardnega modela. »Pravila dela lahko spremenimo,« pravi Hungst.
