Antimateria: prodotto e intrappolato il primo fascio al Cern

A Ginevra, realizzata e “ingabbiata” una sequenza di atomi di anti-idrogeno. E’ il risultato straordinario dell’esperimento Asacusa, al quale partecipa l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. E la realtà si avvicina alla fantascienza.

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Per la prima volta è stato prodotto un fascio di atomi di anti-idrogeno. Dopo il successo della scoperta del bosone di Higgs, il Cern segna un altro traguardo. Dopo aver “intrappolato” gli atomi di anti-idrogeno, l’equivalente di antimateria dell’atomo di idrogeno, oggi gli scienziati sono riusciti a “ingabbiarli” in un fascio. E’ il risultato dell’esperimento Asacusa, al quale partecipano ricercatori italiani dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Communications, fornisce un nuovo mezzo per studiare le proprietà della materia “specchio”, nella quale le particelle hanno la stessa massa ma carica elettrica opposta rispetto alla materia ordinaria. Ad esempio, l’anti-elettrone, o positrone, è l’antiparticella dell’elettrone: ciò significa che ha la stessa massa dell’elettrone ma carica elettrica opposta, cioè positiva. L’anti-idrogeno è quindi composto da un anti-elettrone e un anti-protone.

“Attorno a noi vediamo soltanto materia, ma non abbiamo mai trovato nemmeno un anti-atomo: dove sia finita l’antimateria è un mistero”, ha detto Luca Venturelli, dell’Infn di Brescia e dell’Università di Brescia, che coordina il gruppo italiano della collaborazione Asacusa.

Una risposta potrebbe arrivare adesso dall’esperimento Asacusa. La possibilità di ingabbiare e osservare in dettaglio una grande quantità di anti-atomi potrebbe aiutare a spiegare come mai, se al momento del Big Bang materia e antimateria si sono prodotte in uguali quantità, oggi viviamo in un mondo fatto di materia, mentre non resta più nulla dell’antimateria. Questa disparità, che i fisici chiamano  “asimmetria materia-antimateria”, è un vero rompicapo.

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L’esperimento. In una sorta di tubo lungo tre metri e mezzo i fasci di antimateria sono stati prodotti e poi “intrappolati”. In questo modo i ricercatori sono riusciti a identificare 80 atomi di anti-idrogeno a 2,7 metri di distanza dalla sorgente. La difficoltà è nel tenere assolutamente separate materia e antimateria:  infatti materia e antimateria si annichilano, ovvero si “annullano” trasformandosi completamente in energia. Inoltre, con questa nuova tecnica i ricercatori hanno potuto analizzare gli anti-atomi “in volo” e studiarli lontano dai campi magnetici usati per produrre il fascio, che solitamente introducono perturbazioni sullo stato del sistema.

Se oggi il prossimo passo di questa ricerca è avere fasci di antiparticelle sempre più ricchi e stabili, il futuro ha un sapore di fantascienza. L’antimateria potrebbe diventare infatti una straordinaria fonte di energia e potrebbe essere alla base di futuri sistemi di produzione di energia e persino di propulsione. Una realtà che diventa sempre più simile alla fantascienza alla Star Trek.

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