ALPHA: Une nouvelle ère de précision pour la recherche sur l’antimatière
Pour la première fois dans l'histoire, des chercheurs de CERN ont pu examiner la structure spectrale d'un atome d'antihydrogène d'antimatière dans toutes ses couleurs. Les travaux promettent de contribuer à révéler les similitudes et, le cas échéant, les différences substantielles entre l’hydrogène et son homologue antimatière. L’atome d’hydrogène est le système atomique le mieux compris et mesuré de l’univers, offrant une source d’exploration particulièrement utile aux chercheurs intéressés par l’antimatière. On espère que ces travaux contribueront à apporter un éclairage crucial sur les origines de l’univers.
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Pour leur étude, les chercheurs du CERN (anciennement connu sous le nom d'Organisation européenne pour la recherche nucléaire) analysé environ 15 000 atomes d'antihydrogène et effectué une série de mesures de fréquence en utilisant lasers. Les résultats sont les mesures les plus précises concernant l’antihydrogène réalisées en 30 ans de recherche.
Selon la théorie, les particules d’antimatière ont la même masse que leurs homologues ordinaires, mais la charge opposée. Au lieu de posséder un électron chargé négativement, cela signifie qu’ils possèdent un positron chargé positivement. Toute autre différence potentielle entre la matière ordinaire et l’antimatière pourrait aider les scientifiques à répondre à certaines questions fondamentales sur le statut de la matière dans l’univers.
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"Si nous l'avions fait, cela aurait été une énorme histoire" Professeur Jeffrey Hangst, qui a travaillé sur le projet, a déclaré à Digital Trends si des différences avaient été découvertes jusqu'à présent. « Mais nous ne sommes toujours pas au même niveau de précision que l’hydrogène. Il nous reste un facteur d’environ 500 avant de pouvoir dire que, dans les limites de nos capacités actuelles,… l’hydrogène et l’antihydrogène sont identiques. Mais cela n’en est pas moins significatif. Nous faisons ce que les scientifiques de la matière appellent spectroscopie: nous mesurons pour la première fois la forme et la raie spectrale de l’antimatière. C’est énorme pour nous.
Hangst a expliqué qu'il n'y a aucune chance réaliste de pouvoir étendre les travaux à d'autres types d'atomes d'antimatière. « Ce n’est pas dans le domaine de ce que nous savons être possible aujourd’hui », a-t-il déclaré. « L’antihélium, qui serait le prochain atome le plus lourd, est complètement hors de portée. D'un point de vue probabiliste, nous ne pourrions jamais en tirer suffisamment pour le conserver et réaliser une spectroscopie. Nous n’en discutons pas sérieusement. Même quelque chose comme un isotope de l’hydrogène est quelque chose que nous ne pensons pas avoir de bons espoirs de réaliser.
Néanmoins, il reste encore beaucoup de travail à faire dans l’analyse des atomes d’antihydrogène. En particulier, Hangst a déclaré que le plan était d'améliorer encore la résolution à laquelle ils sont actuellement capables d'analyser l'antihydrogène.
Un document décrivant le travail a été récemment publié dans la revue Nature.
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