Živimo u svemiru sastavljenom od materije. Fizičari žele znati zašto je materija zamijenila svoj blizanac s antimaterijom, a ovaj je tjedan suradnja ALPHA-e u CERN-u postala korak bliže razotkrivanju misterija.
ALPHA, međunarodni kolaborativni eksperiment osnovan 2005. godine, dizajniran je za hvatanje i mjerenje čestica antihidrogena posebno dizajniranim eksperimentom. Hvata tamo gdje je stao njegov prethodnik u potrazi za antimaterijama, ATHENA. Fokus je na antihidrogenu jer je vodik najzastupljeniji element u svemiru, a njegova je struktura izuzetno poznata znanstvenicima.
Svaki atom vodika ima jedan elektron koji kruži oko njegova jezgra. Pucanje svjetlosti na atome uzbudi elektron, uzrokujući da skoči u orbitu dalje od jezgre prije nego što se opusti i vrati u svoju počivaću orbitu koja emitira svjetlost u tom procesu. Poznata je raspodjela frekvencije ovog emitiranog svjetla; precizno je izmjereno i, u našem svemiru od materije, jedinstveno je za vodik.
Osnovna fizika diktira da vodikov antimaterijski blizanac, antihidrogen, treba biti jednako prepoznatljiv po identičnom spektru. To jest, ako je sve što znamo o fizici čestica tačno. Snimanje i mjerenje spektra antihidrogena glavni je cilj ALPHA grupe.
ALPHA je izvršio prva skromna mjerenja antihidrogena. U ALPHA aparatu antihidrogen je zarobljen rasporedom magneta koji utječu na magnetsko polje atoma. Mikrovalne pećnice podešene na specifičnu frekvenciju usmjerenu na ove atome vodika preokreću njihovu magnetsku orijentaciju, oslobađajući ih. Oslobođeni antihidrogen susreće se s vodikom dok bježi, a dva uništavaju jedno drugo, ostavljajući dobro poznat uzorak u detektorima čestica koji okružuju aparat.
Uređaj je zabilježio dokaze da su orbite koje skaču u antihidrogenom atomu nakon što je mikrovalno zračenje promijenilo svoje unutarnje stanje. Rezultat dalje dokazuje ispravnost ALPHA pristupa, pokazujući da aparat ima dovoljno kontrole i osjetljivosti za uspješno provođenje eksperimenta za koji je dizajniran. U budućnosti će se ALPHA usredotočiti na poboljšanje preciznosti svojih mikrovalova za otkrivanje spektra antihidrogena pomoću lasera.
Do uzbudljivih rezultata bilo je teško doći jer antihidrogen ne postoji u prirodi. Izrađena je u ALPHA aparatu od antiprotona koji su i sami napravljeni u antiprotonskom usporavaču i pozitrona iz radioaktivnog izvora. I mora imati dovoljno nisku razinu energije da bi mogao ostati zarobljen za mjerenja. Ali to djeluje i to bi fizičarima samo moglo dati ključ potreban za razumijevanje misterija ranog svemira.
Izvor: CERN
