Nová technika výroby antihydrogenů ve výzkumném centru CERN
V Fabryce Antymaterii v CERN-u dosáhli vědci z experimentu ALPHA významného pokroku v produkci atomů antihydrogenů. Díky nové chladící technice dokážou nyní vyrobit atomy antihydrogenu osmkrát rychleji než dříve. V současnosti jsou schopni získat více než 15 tisíc atomů antihydrogenu za méně než 7 hodin. „Před deseti lety by to bylo považováno za sci-fi,“ říká tiskový mluvčí ALPHA Jeffrey Hangst. Díky snadnějšímu přístupu k většímu množství atomů antihydrogenu můžeme studovat antimaterií rychleji a podrobněji.
Antihydrogen představuje nejjednodušší formu atomové antimaterií a jediné „čisté“ systémy antimaterií, které lidstvo dosud zkoumalo. Tvoří se pouze v laboratořích a slouží jako unikátní systém, pomocí kterého vědci zkoumají rozdíly mezi hmotou a antimaterií.
Aby získali antihydrogen, musí vědci z experimentu ALPHA odděleně udržovat antiprotony a pozitrony (antielektrony) a následně je ochladit a spojit, aby vznikl atom, ve kterém pozitron obíhá kolem antiprotonu. Tento proces byl léta zdokonalován. Nyní, díky inovativní chladící technice, byla rychlost produkce atomů antihydrogenu zvýšena až osmkrát.
Pozitrony se získávají z radioaktivního sodíku-22 a následně se udržují v Penningově pasti. Kroutí se v pasti, přičemž ztrácejí energii a tím se ochlazují. Nová technika spočívá v přidání iontů laserem ochlazeného berylia do pasti, což vede k dalšímu snížení energie pozitivních elektronů v procesu sympatického ochlazování — tedy pomocí předem ochlazených atomů. Tímto způsobem se ochladí na teplotu přibližně -266 °C, což zvyšuje pravděpodobnost vytvoření atomů antihydrogenu po smíchání s antiprotony. Díky tomuto přístupu se daří získat více než 15 tisíc atomů antihydrogenu za méně než sedm hodin.
Na první pohled se může zdát, že je to málo. Když před sedmi lety oznámili průlom v precizním měření určitých vlastností antihydrogenu, bylo k tomu potřeba 16 tisíc atomů, jejichž výroba trvala 10 týdnů. „Nová technika znamená změnu pravidel hry v redukci měřicí nejistoty. Nyní budeme schopni získat potřebný počet atomů během noci, a hned ráno provést výzkumy,“ říká Niels Madsen z ALPHA.
Vědci již nějakou dobu produkují atomy antihydrogenu pomocí nové techniky a provádějí stále intenzivnější výzkum. V tomto roce využívají atomy v experimentu ALPHA-g, v rámci kterého měří vliv gravitace na antimaterií.
Děkujeme, že jste si přečetli náš článek až do konce.
