Lazerinis blizgesys gali padėti išspręsti paslaptį, kodėl visatoje yra mažiau antimaterijos nei įprastas dalykas.
Pirmą kartą fizikai parodė, kad antimaterijos atomai, atrodo, skleidžia tą pačią šviesą, kaip ir įprastinės medžiagos atomai. Tikslesnis tyrimas padės išspręsti paslaptį, kodėl antimaterija yra mažiau.
Kiekvienai paprastos medžiagos daliai yra panaši antimaterijos dalelė, turinti tą pačią masę, bet priešinga elektros apkrova. Pavyzdžiui, pozrononas ir antiprotonas yra elektrono ir protono antipartitai.
Kai dalelė susiduria su dalelėmis, jos sunaikina viena kitą, skleidžiančios energijos srautą. Gramos antimaterijos sunaikina gramą medžiagos ir išleidžia apie du energijos išteklius, gautus nukritus atominę bombą Hirosime. (Nesijaudinkite dėl pavojaus, nes mokslininkai vis dar toli gražu nesukuria antimaterijos gramo).
Tai lieka paslaptis, kodėl yra daugiau dalykų nei antimaterija. Standartinis elementariųjų dalelių fizikos modelis (geriausiai apibūdinantys, kaip veikia Visatos statybiniai blokai) rodo, kad Didysis sprogimas turėtų juos sukurti lygiai.
Mokslininkai norėtų daugiau sužinoti apie antimateriją, pamatyti savo elgesio skirtumus ir suprasti, kodėl jis toks mažas. Vienas iš pagrindinių eksperimentų bus lazerių naudojimas antimaterijų atomams, kurie gali sugerti ir spinduliuoti šviesą taip pat, kaip ir įprastinės medžiagos atomai. Jei antihidrogeniniai atomai išskiria skirtingą šviesos spektrą nei vandenilio atomai, tokie spektriniai skirtumai sukurs idėjas apie kitas jų skirtumo priežastis. Pirmą kartą mokslininkai naudojo lazerius antihidrogeninių atomų spektrinei analizei atlikti.
„Aš tai vadinčiau antimaterijos fizikos šventu gralu“, - sakė tyrimo bendradarbis Jeffrey Hungst, fizikas Aarhus universitete Danijoje. „Jau daugiau nei 20 metų dirbau, kad tai įvyktų, o projektas jau buvo pradėtas.“
Mokslininkai eksperimentavo su antihidrogenu, kuris yra paprasčiausias antimaterijos atomas, nes vandenilis yra paprasčiausias paprastosios medžiagos atomas, susidedantis iš vieno antiprotono ir vieno pozrono.
Įrodyta, kad yra pakankamas antimaterijos kiekis, skirtas eksperimentavimui. Kad sukurtų antihidrogeno atomus, mokslininkai susimaišė apie 90 000 antiprotonų su 1,6 milijono pozitronų (antielektronų), kurie davė apie 25 000 antihidrogeninių atomų. Eksperimentui buvo naudojamas ALPHA-2 aparatas - antimaterijos generatorius ir surinkimo sistema, įsikūrusi Europos branduolinių tyrimų organizacijoje (CERN) Šveicarijoje.
Sukūrus atomus, turite „atidžiai juos laikyti“, - sakė Khangst. Antihidrogenas yra elektra neutralus, todėl jis negali būti laikomas elektrinių laukų pagalba, ir „jūs turite ją laikyti atokiai nuo medžiagos, nes jam reikia vakuuminių sąlygų“. Geriausia antimaterijos temperatūra yra artima absoliučiam nuliui (minus 459,67 laipsnių pagal Celsijų arba minus 273,15 laipsnių Celsijaus), todėl ji yra lėta ir lengviau laikoma. Mokslininkai turi antihidrogeną labai stipriuose magnetiniuose laukuose. „Dabar mes sugebame surengti apie 15 antihidrogeninių atomų“, sako Hungst.
Tuomet lazeriu veikė antihidrogenas, todėl atomai atleidžia šviesą. Mokslininkai matavo spektrą - nuo 10 iki dešimtojo laipsnio.
Dabar vandenilio ir anti-vandenilio šviesos spektrai yra panašūs. Tačiau tikslesnis matavimas padės nustatyti skirtumus tarp medžiagos ir antimaterijos, kuri galėtų atskleisti antimaterijos praradimo paslaptį ir sukelti revoliucinius standartinio modelio pokyčius. „Mes galime pakeisti darbo taisykles“, sako Hungst.
