Forskere ved CERN rapporterer den første måling af antihydrogen-spektret. Vi er et skridt tættere på at forstå, hvorfor vores materieunivers overhovedet eksisterer.
Forskere ved CERN meddelte i dag (7. marts 2012), at de har taget et vigtigt skridt for at kunne undersøge strukturen af antimateriale-modstykket til det enkleste atom, brint. De rapporterer den første måling af antihydrogen spektrum, kalder det en "beskeden" måling. Dette nye arbejde skulle tage os et skridt nærmere på at undersøge det grundlæggende mysterium om, hvorfor vores materieunivers overhovedet eksisterer.
Denne nyhed kommer fra CERNs Alpha Group, som rapporterede i juni 2011, at de rutinemæssigt havde haft fanget antihydrogenatomer i lange perioder. I en pressemeddelelse sendt af gruppen til EarthSky i morges sagde holdet:
ALPHAs seneste fremskridt er den næste vigtige milepæl på vej til at være i stand til at foretage præcise sammenligninger mellem atomer af almindeligt stof og atomer af antimaterie og derved hjælpe med at afsløre et af de dybeste mysterier i partikelfysik og måske forstå, hvorfor et univers af stof eksisterer ved alle.
ALPHA-eksperimentet ved CERN, hvor forskere har målt et spektrum af et antihydrogenatom. Billedkredit: Maximilien Brice / CERN via Scientific American.
CERN Alpha Group frigav sine resultater i et papir, der blev offentliggjort online i dag af tidsskriftet Natur. CERN - hvis mest berømte udstyr er den store Hadron Collider (LHC), en enorm partikelaccelerator, der spænder over grænsen mellem Schweiz og Frankrig omkring 100 meter (300 fod) under jorden - kalder dette resultat en "vigtig milepæl." Gruppen sagde i pressemeddelelse:
I dag lever vi i et univers, der ser ud til at være udelukkende lavet af materie, men alligevel ville stof og antimaterie have eksisteret i lige store mængder ved Big Bang. Mysteriet er, at alle antimaterielle sømme er gået, hvilket fører til den konklusion, at naturen skal have en lille præference for stof frem for antimaterie. Hvis antihydrogenatomer kan studeres i detaljer, som ALPHAs seneste resultat antyder, kan de muligvis give et kraftfuldt værktøj til at undersøge denne præference.
Hydrogenatomer er de enkleste atomer i universet, menes at have dannet sig i Big Bang, hvor universet begyndte. Et hydrogenatom består af en enkelt elektron, der kredser om en central kerne.
CERN-forskerne udnyttede det faktum, at fyring af lys på atomer får dem til at blive ”ophidsede”, så atomernes elektroner hopper til højere kredsløb. Elektronerne slapper senere tilbage til en jordtilstand ved at udsende lys. Lyset, der udsendes af elektroner i et hydrogenatom, har en frekvensfordeling - eller spektrum - det unikt for brint. I henhold til hvad fysikere forstår om naturen, antihydrogen skulle gerne har et spektrum identisk med almindeligt stof hydrogen. Måling af dette spektrum har været et mål for ALPHA-samarbejdet. Gruppens talsmand, Jeffrey Hangst, sagde:
Brint er det mest rigelige element i universet, og vi forstår dets struktur ekstremt godt. Nu kan vi endelig begynde at lade sandheden ud af antihydrogen. Er forskellige? Vi kan med sikkerhed sige, at tiden vil vise sig.
Du kan få flere detaljer om Alpha-apparatet og dets arbejde via videoen herunder:
Bundlinjen: Forskere ved CERN meddelte den 7. marts 2012, at de har målt et spektrum af antihydrogen.