Exotische subatomaire deeltjes die als 'normale' deeltjes zijn, afgezien van één, tegenover, eigenschap, zoals het positron, die is als een elektron maar positief in plaats van negatief geladen - staan ​​gezamenlijk bekend als antimaterie. Directe studies van botsingen tussen materiedeeltjes en die van antimaterie met behulp van gigantische faciliteiten zoals die bij CERN kunnen ons begrip van de aard van materie vergroten. Een nieuwe studie door Tasko Grozdanov van de Universiteit van Belgrado in Servië en Evgeni Solov'ev van het Instituut voor Nucleair Onderzoek in de buurt van Moskou in Rusland heeft de energieniveaus in kaart gebracht van een exotische vorm van helium die op deze manier wordt geproduceerd. Dit werk, die is gepubliceerd in EPJ D , is door een commentator beschreven als '... een nieuw juweel in de schat aan wetenschappelijke prestaties in de atoomfysica-theorie'.

Een atoom van gewoon helium bestaat uit een kern met twee protonen en twee neutronen omringd door twee elektronen. Experimenten bij CERN hebben betrekking op het botsen van langzame antiprotonen met deze heliumatomen om een ​​exotische vorm van helium te vormen, antiprotonisch helium genaamd, waarbij een van de elektronen is vervangen door een antiproton (een deeltje zoals een proton maar met de negatieve lading van een elektron). Dus, een atoom van antiprotonisch helium is ongeladen, zoals gewoon helium, maar bevat één negatief geladen deeltje dat meer dan 1800 keer zwaarder is dan een elektron.

Antiprotonische heliumatomen kunnen alleen overleven in configuraties waarin het antiproton niet in de kern kan 'vallen' en kan vernietigen. Tot nu, de enige veel bestudeerde configuratie omvat het maken van cirkelvormige banen rond de kern van antiprotonen, afgeschermd door het resterende elektron. Grozdanov en Solov'ev beschrijven een andere configuratie, een 'bevroren planeet'-staat genoemd, waarin het elektron snel rond de kern circuleert, het genereren van een potentiaalbron die het antiproton opsluit. De periode waarin het antiproton in deze put gevangen kan blijven, hangt af van zijn energie en de afstand tot de kern. De onderzoekers zijn van plan hun studies uit te breiden met vergelijkbare configuraties die roteren, waarvan zij suggereren dat ze meer vatbaar zijn voor experimenteel onderzoek.