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  • Premières mesures de l’antihydrogène

    Posté le 8 mars 2012

    Début 2011, des physiciens de l’expérience ALPHA du CERN avaient réussi à capturer des atomes d’antihydrogène pendant 1000 secondes.

    A partir du moment où vous réussissez à créer et capturer des atomes d’antihydrogène, qu’est-ce que vous faites ? Vous les mesurez. C’est ce qui vient d’être fait. Un rayonnement micro-onde a été utilisé pour changer l’état interne de l’atome (renversement de spin du positron) : en passant d’un état qui permet de conserver l’atome dans le piège électromagnétique à un état qui l’éjecte du piège.

    C’est par interaction de résonance que l’antiatome peut être éjecté puis détecté. C’est grâce à cette spectroscopie micro-ondes que les chercheurs ont pu démontrer les transitions quantiques de résonance de l’antihydrogène

    Ce processus dépend de la fréquence du rayonnement micro-onde et du champ magnétique à l’intérieur du piège. En changeant les 2 à la fois, les physiciens ont démontré qu’ils avaient assez de contrôle et de sensibilité pour mener à bien l’expérience. Ce n’est pas une tâche facile car l’antihydrogène ne se trouve pas dans la nature mais doit être préparé à partir d’antiprotons qui proviennent du décélérateur d’antiprotons et de positrons qui proviennent d’une source radioactive. Et il faut que l’énergie soit suffisamment faible pour que l’atome puisse rester piégé dans les champs magnétiques.

    Voici une animation qui montre comment cette expérience a été réalisée

    Cette technique sera utilisée pour comparer la structure des atomes d’antihydrogène avec ceux des atomes d’hydrogène pour déterminer quelle est la différence entre la matière et l’antimatière (s’il y en a une, parce que pour l’instant, tout porte a croire qu’il n’y en a aucune).

    Matière et antimatière auraient été créées en quantités égales lors du Big Bang mais nous ne savons toujours pas pourquoi l’une l’a emporté sur l’autre. Si la matière et l’antimatière étaient vraiment identiques, l’Univers tel que nous le connaissons n’aurait pas pu voir le jour. La collaboration ALPHA est sur le point de nous apporter la réponse.

    La prochaine étape est de mettre au point un appareil qui permette de rendre les mesures plus précises en utilisant à la fois un rayonnement micro-onde et une lumière laser.

    Source : ALPHA Experiment

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