Физики поставили рекорд по времени хранения антиматерии

Физики CERN из коллаборации ALPHA смогли удержать атомы антиводорода от аннигиляции в течение 1000 секунд, превысив таким образом предыдущий рекорд (правда, установленный ими же) на несколько порядков. Статья ученых пока не появилась в рецензируемом журнале, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

По словам ученых, им впервые удалось измерить распределение энергии в захваченных атомах, а также сравнить полученные результаты с данными компьютерных моделей. Исследователи надеются, что развитие их технологии позволит изучить многие свойства антиматерии, в частности, ответить на вопрос о гравитационном взаимодействии с обычной материей.

Большинство физиков считает, что антиматерия и обычная материя должны притягиваться (то есть тело из антиматерии, должно падать вниз, на Землю, а не вверх, в небо), однако, экспериментальных подтверждений этому факту до сих пор нет. Во многом это связано с тем, что полученная на ускорителе антиматерия "слишком горячая", а остыть в ловушках она не успевает.

Известно, что антиматерия при контакте с обычной материей аннигилируется, то есть переходит в излучение, что значительно усложняет изучение ее свойств. В рамках проекта ALPHA ученые изучают возможность хранения атомов антиводорода в специальной магнитной ловушке при температуре ниже 0,5 кельвина (несмотря на то, что у атома антиводорода нет заряда, поле способно воздействовать на магнитный момент частицы). Предыдущий рекорд времени хранения антиматерии составлял 172 миллисекунды.

Для получения антиматерии использовали антипротоны (несколько десятков миллионов), полученные в накопительном кольце AD, и позитроны (их естественным источником может служить изотоп натрия ²²Na). При взаимодействии этих частиц образуются атомы антиводорода. После нескольких этапов очистки и охлаждения в магнитную ловушку попадает несколько тысяч атомов антиводорода.