Tim ALPHA di CERN Berhasil Menjebak Anti Hidrogen Bertahan Lama

Tinuku
News KeSimpulan.com - Anti-hidrogen terjebak dan bertahan lama. Atom anti-materi telah dijebak untuk pertama kalinya sebelum musnah kembali.

Hasil ini memungkinkan untuk menguji apakah anti-materi merespon kekuatan fundamental seperti yang umum dilakukan. Anti-partikel adalah oposisi kembar bermuatan. Sejak materi dan anti-materi musnah saat terjadi kontak, eksperimen anti-materi hanya sebatas pemanfaatan anti-partikel yang dibebankan dimana dapat kontrol dalam perangkap elektromagnetik. Beberapa tim telah membuat atom anti-hidrogen di masa lalu, tetapi belum ada seorang pun yang berhasil menjebak dalam eksperimen karena terkontaminasi.

Sekarang eksperimen yang disebut Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA) di laboratorium fisika partikel Eropa CERN di dekat Jenewa, Swiss, akhirnya berhasil menjerat atom anti-hidrogen. Anti-atom yang diproduksi ALPHA menggabungkan anti-proton dari CERN's Antiproton Decelerator ring dengan positron yang dipancarkan oleh suatu isotop radioaktif sodium.

Ini lebih baik dari eksperimen sebelumnya karena dapat memanipulasi anti-atom magnetis. Meskipun anti-atom bersifat netral, mereka berperilaku seperti magnet kecil dan akan merespon medan magnet. Respon ini sangat lemah, bagaimanapun anti-atom harus bergerak sangat lambat jika mereka akan ditangkap secara magnetis.

Dengan pemikiran tersebut, tim ALPHA mencoba untuk membuat anti-atom bergerak lamban oleh pantulan anti-proton pada suhu -70°C dengan positron jauh lebih dingin hingga suhu -230°C. Anti-proton kehilangan energi dalam tumbukan sebelum dikombinasikan dengan positron untuk membentuk anti-hidrogen. Anti-atom paling lambat, pada suhu -272,5°C, akan terterjebak dalam medan magnet kuat berbentuk silinder yang diciptakan oleh magnet superkonduktor. Lingkungan tersebut kemudian dimatikan sehingga anti-hidrogen bisa musnah dengan materi normal, menciptakan partikel yang diungkap dengan detektor silikon.

Setelah menginjak pedal 335 eksperimen, pencampuran sekitar 10 juta anti-proton dan 700 juta positron, hanya 38 dari atom anti-hidrogen yang dibuat tim bergerak cukup perlahan untuk dijebak. "Efisiensi kami tidak begitu baik lagi. Kami membuat anti-hidrogen lebih banyak daripada yang dapat kita jebak," kata Jeffrey Hangst, juru bicara ALPHA dari Aarhus University di Denmark. Tim berharapan untuk melakukan lebih baik ketika menggunakan teknik baru pendingin anti-proton yang akan diuji awal tahun nanti.

Peneliti sekarang dapat menguji apakah anti-atom mematuhi hukum-hukum fisik yang sama seperti atom biasa. Misalnya, materi dan anti-materi harus menyerap dan memancarkan cahaya pada panjang gelombang yang sama sesuai dengan model standar fisika partikel.

"Ini langkah ke arah tujuan yang telah lama diletakkan dalam membatasi jumlah manfaat atom anti-hidrogen dingin cukup lama untuk ketepatan spektroskopi laser," kata Gerald Gabrielse dari Harvard University dan kepala eksperimen saingan di CERN yaitu ATRAP. Jika spektrum anti-hidrogen tidak sesuai dengan hidrogen biasa maka model standard akan ditinggalkan. Tetapi setiap perbedaan bisa menjelaskan misteri lama mengapa alam semesta didominasi oleh masalah big bang yang harus memiliki jumlah yang sama dalam menciptakan materi dan anti-materi, kata Gabrielse.
  1. G. B. Andresen et all. Trapped antihydrogen, Nature, 17 November 2010, DOI:10.1038/nature09610
  2. ALPHA http://alpha.web.cern.ch/alpha/
  3. Gerald Gabrielse http://hussle.harvard.edu/~gabrielse/gabrielse/overviews/Antihydrogen/Antihydrogen.html
  4. Jeffrey Hangst http://athena-positrons.web.cern.ch/ATHENA-positrons/wwwathena/hangst.html
Credit : Niels Madsen, ALPHA, CERN
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment