Een door Canada geleid onderzoek heeft een nieuw hoofdstuk geopend in het onderzoek naar antimaterie. In een onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Natuur , de Alpha-samenwerking, waaronder 50 natuurkundigen van 17 instellingen, meldt de eerste gedetailleerde waarneming van spectraallijnen van een antimaterieatoom.

"Spectraallijnen zijn als vingerafdrukken, " zegt hoofdauteur Michael Hayden, een natuurkundeprofessor aan de Simon Fraser University. "Elk element heeft zijn eigen unieke patroon."

Er is één (mogelijke) uitzondering:materie en antimaterie worden verondersteld spiegelbeelden van elkaar te zijn, en dus zouden de spectraallijnen van antimaterieatomen precies dezelfde moeten zijn als die van hun normale atoomtegenhangers. Of dit waar is, is niet bekend. Tot nu, wetenschappers hebben slechts een glimp opgevangen van spectraallijnen van antimaterie, en vergelijkingen met spectraallijnen van normale materie zijn grof geweest.

De ALPHA-samenwerking bestudeert antiwaterstof, de antimaterie-tegenhanger van het gewone waterstofatoom. Hun experimentele resultaten laten zien dat een bepaalde reeks spectraallijnen in antiwaterstof heel goed overeenkomen met die in waterstof. Het team is van plan veel dichterbij in te zoomen om te controleren of er subtiele verschillen bestaan ​​tussen de twee atomen op een nog fijnere schaal.

Uitgevoerd in het CERN-laboratorium in Genève, het onderzoek omvat het bestralen van anti-waterstofatomen met microgolven, vergelijkbaar met die welke worden gebruikt om met satellieten te communiceren. Wanneer dit is gedaan, de anti-atomen onthullen hun identiteit door energie uit te zenden of te absorberen op zeer specifieke frequenties. dat patroon, of spectrum, frequenties komt overeen met de "vingerafdruk" beschreven door Hayden.

"Een van de uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd, is dat materie en antimaterie vernietigen wanneer ze met elkaar in contact komen, " zegt Justine München, een SFU-promovendus natuurkunde. "We moeten ze uit elkaar houden. We kunnen onze anti-atomen niet zomaar in een gewone container doen. Ze moeten worden opgesloten of vastgehouden in een speciale magnetische fles."

"Door de eigenschappen van anti-atomen te bestuderen, hopen we meer te weten te komen over het universum waarin we leven, "zegt Hayden. "We kunnen antimaterie maken in het lab, maar het lijkt van nature niet te bestaan, behalve in minuscule hoeveelheden. Waarom is dit? We weten het gewoon niet. Maar misschien kan antiwaterstof ons enkele aanwijzingen geven."