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mercoledì 1 luglio 2020

Trappole per gli anti-atomi

Sulla storia della scoperta dell'antimateria mi sono già soffermato, per cui non ripeto tutto il discorso, se non il ruolo centrale avuto dall'equazione di Dirac nel prevedere la sua esistenza e guidare verso la sua scoperta. Quello di cui voglio brevemente scrivere quest'oggi è un altro recupero dai miei archivi, in questo caso legati all'intrappolamento dell'antimateria, o per essere più precisi degli anti-atomi.
In generale è stato osservato che un atomo costituito da una particella e da una antiparticella risulta instabile: il loro legame, infatti, si rompe in un tempo dell'ordine dei microsecondi (10-6 secondi, un 1 preceduto da 6 zeri prima della virgola). Per cui l'idea di realizzare un anti-atomo vero e proprio, cioè costituito completamente da antiparticelle, risultava molto intrigante, considerando che in questo caso ci si aspettava un legame più stabile. Ed effettivamente, sotto le opportune condizioni, è stato possibile catturare l'anti-idrogeno e farlo sopravvivere prima per un tempo di circa 172 ms (millisecondi, 10-3 secondi), quindi per ben 1000 secondi! A compiere questa incredibile impresa è stata, tra il 2010 e il 2011, la collaborazione ALPHA del CERN presso l'LHC. Nel rilevatore della collaborazione sono stati fatti interagire degli antiprotoni con dei positroni e si è visto un po' cosa è successo a partire dallo studio delle tracce lasciate dalle particelle all'interno del rilevatore.
Sempre nel 2011 la collaborazione STAR preso il RHIC, un acceleratore di particelle che si trova nei dintorni di New York, è riuscita a compiere un'impresa analoga, ma con un atomo leggermente più pesante: l'elio. In questo caso, però, si parla di osservazione dell'anti-elio, ma tutto questo, in qualche modo, potrebbe supportare l'affascinante idea di un universo di antimateria che si sta sviluppando dall'altra parte della freccia del tempo.
Peccato che questa, al momento, è solo un'idea fantascientifica, non avendo ancora alcuna solida prova a supporto.
ALPHA Collaboration (2010). Trapped antihydrogen. Nature, 468(7324), 673-676. doi:10.1038/nature09610
ALPHA Collaboration (2011). Confinement of antihydrogen for 1,000 seconds. Nature Physics, 7(7), 558. doi:10.1038/nphys2025
STAR Colaboration (2011). Observation of the antimatter helium-4 nucleus. Nature, 473(7347), 353. doi:10.1038/nature10079

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