Le résultat ouvre la porte à des études beaucoup plus précises de la réponse de l’antimatière à la lumière et de son comportement sous l’influence de la gravité

Les physiciens de l’Université de Swansea, en tant que membres principaux de la collaboration ALPHA au CERN, ont démontré pour la première fois le refroidissement par laser des atomes d’antihydrogène Cette réalisation révolutionnaire produit une antimatière plus froide que jamais et permet une toute nouvelle classe d’expériences, aidant les scientifiques à en apprendre davantage sur l’antimatière à l’avenir.

Dans un article publié le 31 mars 2021 dans Nature, la collaboration rapporte que la température des atomes d’antihydrogène piégés à l’intérieur d’une bouteille magnétique est réduite lorsque les atomes diffusent la lumière d’un faisceau laser ultraviolet, ralentissant les atomes et réduisant la l’espace qu’ils occupent dans la bouteilledeux aspects vitaux des futures études plus détaillées des propriétés de l’antimatière

En plus de montrer que l’énergie des atomes d’antihydrogène a été diminuée, les physiciens ont également constaté une réduction de la plage de longueurs d’onde que les atomes froids peuvent absorber ou émettre de la lumière, de sorte que la ligne spectrale (ou bande de couleur) est rétrécie en raison du mouvement réduit

Ce dernier effet est particulièrement intéressant, car il permettra une détermination plus précise du spectre qui à son tour révèle la structure interne des atomes d’antihydrogène

L’antimatière est une nécessité dans les modèles de mécanique quantique les plus réussis de la physique des particules Il est devenu disponible en laboratoire il y a près d’un siècle avec la découverte du positron chargé positivement, l’équivalent de l’antimatière de l’électron chargé négativement

Lorsque la matière et l’antimatière se rejoignent, l’anéantissement se produit; un effet saisissant où les particules d’origine disparaissent L’annihilation peut être observée en laboratoire et est même utilisée dans les techniques de diagnostic médical telles que la tomographie par émission de positons (TEP) However, l’antimatière présente une énigme Une quantité égale d’antimatière et de matière s’est formée dans le Big Bang, mais cette symétrie n’est pas préservée aujourd’hui car l’antimatière semble être pratiquement absente de l’univers visible.

Le professeur Niels Madsen de l’université de Swansea, responsable de l’expérimentation, said: «Comme il n’y a pas d’antihydrogène, nous devons le fabriquer dans le laboratoire du CERN. C’est un exploit remarquable que nous puissions désormais refroidir également l’antihydrogène au laser et effectuer une mesure spectroscopique très précise, le tout en moins d’une journée Il y a seulement deux ans, la spectroscopie à elle seule prenait dix semaines Notre objectif est d’étudier si les propriétés de notre antihydrogène correspondent à celles de l’hydrogène ordinaire comme prévu par symétrie Une différence, même minime, pourrait aider à expliquer certaines des questions profondes entourant l’antimatière

Le professeur Eriksson, qui était responsable des lasers de spectroscopie impliqués dans l’étude, said: «Ce résultat spectaculaire fait passer la recherche antihydrogène à un niveau supérieur, car la précision améliorée qu’apporte le refroidissement laser nous met en conflit avec des expériences sur la matière normale. C’est un défi de taille puisque le spectre de l’hydrogène avec lequel nous comparons a été mesuré avec une précision stupéfiante de quinze chiffres Nous améliorons déjà notre test pour relever le défi! »

Reference: “Refroidissement laser des atomes d’antihydrogènepar C J Baker, W Bertsche, A Capra, C Carruth, C L César, M Charlton, A Christensen, R Collister, A Cridland Mathad, S Eriksson, A Evans, N Evetts, J Fajans, T Friesen, M C Fujiwara, D R Gill, P Grandemange, P Granum, J S Hangst, W N Hardy, M E Hayden, D Hodgkinson, E Chasseur, C UNE Isaac, M UNE Johnson, J M Jones, S UNE Jones, S Jonsell, A Khramov, P Knapp, L Kurchaninov, N Madsen, D Maxwell, J T K McKenna, S Ménary, J M Michan, T Momose, P S Mullan, J J Munich, K Olchanski, A Olin, J Peszka, A Powell, P Pusa, C Ø Rasmussen, F Robicheaux, R L Sacramento, M Identique, E Sarid, D M Silveira, D M Starko, C Donc, G Bégaiement, T ré Tharp, A Thibeault, R je Thompson, D P van der Werf et J S Wurtele, 31 mars 2021, NatureDOI: 101038 / s41586-021-03289-6

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News – FR – Les scientifiques du CERN ont réussi à refroidir l’antimatière au laser pour la première fois
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Les scientifiques du CERN ont réussi l’antimatière laser-cool pour la première fois

Source: https://scitechdaily.com/cern-scientists-successfully-laser-cool-antimatter-for-the-first-time/

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