Il CERN produce e intrappola l'antimateria

Dopo la scoperta del bosone di Higgs, il CERN di Ginevra ha ottenuto un altro successo nel campo della fisica delle particelle. Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a generare un fascio di antimateria, per l’esattezza 80 atomi di antidrogeno ad una distanza di 2,7 metri dalle sorgente delle antiparticelle, all’interno di un cilindro lungo 3,5 metri. Al risultato dell’esperimento ASACUSA, pubblicato sulla rivista Nature Communications, ha contribuito anche l’Istituto nazionale di fisica nucleare.

Secondo la teoria del Big Bang, nell’universo iniziale dovevano esistere sia materia che antimateria, ma quest’ultima non è stata mai osservata, per cui la sua assenza rimane un enigma irrisolto. Tuttavia, è possibile generare piccole quantità di antiparticelle nei laboratori presenti nel mondo, come quelli del CERN. Utilizzando un Antiproton Decelerator sono stati prodotti 80 atomi di antidrogeno, ognuno dei quali formato da un antiprotone caricato negativamente, attorno al quale orbita un positrone (antielettrone) caricato positivamente.

Dato che il contatto tra materia e antimateria provoca l’annichilazione di entrambe, il problema che gli scienziati hanno dovuto risolvere è stato mantenere gli atomi lontani dagli antiatomi. Per ottenere ciò sono state sfruttate le proprietà magnetiche dell’antidrogeno e usato un forte campo magnetico non uniforme per intrappolare gli antiatomi abbastanza a lungo per studiarne le caratteristiche. Tuttavia, questo campo magnetico degrada le proprietà spettroscopiche degli antiatomi, quindi il team di ricercatori ha sviluppato un nuovo sistema per trasferire gli atomi di antidrogeno in una regione dove sono stati catturati al volo, lontano dal campo magnetico.

Confrontando atomi di idrogeno e atomi di antidrogeno è possibile effettuare test più precisi sulla simmetria tra materia e antimateria. Ogni piccola differenza tra le due particelle potrebbe aprire le porte ad una nuova fisica e potrebbe aiutare gli scienziati a risolvere il mistero dell’assenza dell’antimateria primordiale.