Antimateria alkaa paljastaa salojaan Cernin suomalaistutkijoille

Tiedemiehet ovat onnistuneet tutkimaan antiatomin rakennetta Euroopan hiukkastutkimuskeskuksessa Cernissä tehdyssä Alpha-kokeessa. Tutkimus voi antaa viitteitä esimerkiksi siitä, minne antimateria on kadonnut maailmankaikkeudesta. Tutkimusta on tekemässä myös suomalaisia tiedemiehiä.

tiede
CERNin 188 metrin mittainen antiprotonihidastin (Antiproton Decelerator - AD). CERNissa toimivat antivetykokeet saavat taalla kayttoonsa noin 30 miljoonaa antiprotonia joka sadas sekunti.
CERNin 188 metrin mittainen antiprotonihidastin. Antivetykokeet saavat täällä kayttoonsa noin 30 miljoonaa antiprotonia joka sadas sekunti.CERN

Alpha-kokeessa on saavutettu ensimmäiset askeleet antiatomien rakenteen tutkimisessa. Kokeen tuloksista raportoi keskiviikkona Nature-lehti.

Kokeessa tuotettiin neutraaleja antivetyatomeja ja tutkittiin niiden reagoimista mikroaaltosäteilyyn.

Yksi fysiikan suurimmista ratkaisemattomista mysteereistä on ollut antimaterian puuttuminen maailmankaikkeudesta. Alkuräjähdyksen olisi pitänyt tuottaa materiaa ja antimateriaa yhtä paljon, mutta maailmankaikkeudesta löytyy vain materiaa.

Antimateria ja materia ovat toistensa peilikuvia ja niiden pitäisi käyttäytyä samoin. Esimerkiksi vety- ja antivetyatomien pitäisi olla identtisiä.

- Huolimatta suurista teknisistä hankaluuksista, olemme nyt pystyneet osoittamaan, että on mahdollista tehdä spektroskooppisia mittauksia neutraaleille antiatomeille, sanoo kokeessa työskentelevä suomalaisfyysikko Petteri Pusa.

Antiatomit säilötään "magneettipulloon"

Koska antiatomit tuhoutuvat välittömästi kohdatessaan tavallista materiaa, ne pidetään suurtyhjiössä ja hyvin alhaisessa lämpötilassa eristettynä. Antiatomit on säilötty magneettisessa "pullossa", joka koostuu suprajohtavien magneettien tuottamasta magneettikentästä.

Vangittuun antiatomiin kohdistettiin mikrosäteilyä, jolloin sen magneettisuus muuttui ja se karkasi loukusta. Karatessaan antivetyatomi törmää koelaitteiston seinämään ja tuhoutuu. Tapahtuma voidaan havaita käyttäen herkkiä hiukkasilmaisimia.

- Jatkamme nyt laitteiston kehittämistä niin, että mittaukset saadaan entistä tarkemmiksi, jotta lopulta näemme, piilotteleeko antimateria meiltä jotain salaisuuksia, Pusa lupaa.

Tutkijoiden mukaan antimaterian tutkiminen saattaa johtaa jopa siihen, että tiedämme, miksi materiasta koostuva maailmankaikkeus on ylipäätään olemassa.

Lähteet: Yle Uutiset