Fiziki so izvedli prve natančne meritve, kako svetloba medsebojno vpliva na delce antimaterije, in niso ugotovili bistvenih razlik v njenem vedenju v primerjavi z navadno snovjo, zaradi česar so se znanstveniki še enkrat spraševali, zakaj vesolje obstaja. Njihove ugotovitve so bile objavljene v reviji Nature.
To so prve prave spektroskopske meritve lastnosti antimaterije, pridobljene z laserji. Zelo visoka natančnost naših najnovejših meritev je bila velik dosežek naše ekipe. Tega mejnika poskušamo doseči že 30 let in končno nam je uspelo uresničiti te sanje, «je dejal Jeffrey Hangst, uradni predstavnik sodelovanja ALPHA.
Po mnenju znanstvenikov danes se je v prvih trenutkih po velikem udaru pojavila enaka količina snovi in antimaterije. Standardni fizikalni model obenem pravi, da lastnosti antimaterijskih delcev zrcalijo lastnosti njihovih dvojčkov, razen naboja. Z drugimi besedami, kemijske in fizikalne lastnosti atomov antimaterije in snovi morajo biti enake.
Ker se snov in antimaterija ob trčenju uničita, sta se morala njuni delci med seboj uničiti, tako da so vesolji odvzeli vse rezerve tako materije kot antimaterije. Zato se postavlja vprašanje - kje je antimaterija "izginila" in zakaj Vesolje obstaja.
Menijo, da se lahko eden od razlogov za "asimetrijo materije" skriva v obstoju majhnih, a precej pomembnih razlik v strukturi in lastnosti delcev antimaterije. V zadnjih letih so fiziki ugotovili več namigov, da take razlike, na primer pri maso protonov in antiprotonov, še vedno obstajajo, vendar njihovo natančno spremembo ovirata nizka natančnost instrumentov in mikroskopska lestvica te asimetrije.
Angst in njegovi sodelavci že vrsto let s pomočjo naprave ALPHA-2, posebne pasti za pozitrone in antiprotone, s pomočjo katerih naj bi se združili in tvorili posamezne atome antimaterije, že več let poskušajo najti namigi o razlikah v lastnostih snovi in antimaterije. Zaradi absolutne izolacije lahko v tej pasti več dni obstajajo atomi antimaterije, ne da bi propadali ali uničevali.
Ekipa ALPHA že dolgo poskuša izmeriti spekter atomov vodika, katerih primerjava s podobnimi podatki za vodik bo pokazala, ali svetloba deluje enako na dve obliki snovi in ali obstajajo tudi najmanjše razlike v masi njihovih delcev.
Prvi tovrstni rezultati so bili dobljeni pred šestimi leti in dvema letoma, vendar te meritve niso bile natančne zaradi dejstva, da niso bile izvedene neposredno, ampak posredno, če smo opazili posledice trka delcev antimaterije in snovi. Znanstveniki so bili prisiljeni ravnati tako, ker je bilo premalo atomov vodika. To je preprečilo iskanje možnih sledi "nove fizike" in rešitev skrivnosti izginotja antimaterije.
Promocijski video:
Angst in njegovi sodelavci so to težavo lahko rešili tako, da so strukturo pasti spremenili tako, da jim je omogočilo obsevanje antihidrogena s sedmimi vrstami laserskih žarkov naenkrat. Znanstveniki so s kombiniranjem slik, dobljenih med takšnim "granatiranjem", lahko 100-krat povečali natančnost meritev in dosegli stopnjo napake, ki ne presega dveh delov na trilijone. To je le tri zaporedje manjše od natančnosti, dosežene pri "kurjenju" vodika.
Tako kot zadnja dvakrat sta se tudi spektri snovi in antimaterije popolnoma sovpadali, kar kaže na to, da medsebojno delujeta s svetlobo in imata verjetno enako maso. Skupaj z drugimi nedavnimi meritvami drugih lastnosti antiprotonov se to odkritje znanstvenike vedno bolj sprašuje, kje se "skriva" razlika med snovjo in antimaterijo.
Prvi odgovori na ta vprašanja, kot upata Angst in njegovi sodelavci, bomo dobili zelo kmalu, ko se bo moderniziralo in razširilo ALPHA-2, kar bo povečalo natančnost meritev spektra za več vrst velikosti in se približalo reševanju skrivnosti obstoja Vesolja.