Fi studju reċenti, is-sistema AEgIS taħt iċ-Ċentru Ewropew għar-Riċerka Nukleari (CERN) b'suċċessjoni tal-pożitronju mkessħa bil-lejżer, tieħu pass importanti lejn sistema materja-antimaterja li temetti raġġi gamma bħal laser.
Ir-riżultati ta’ dan l-esperiment mhux biss jipprovdu appoġġ qawwi għall-ittestjar ta’ preċiżjoni għolja dwar jekk l-antimaterja u l-materja jaqgħux fid-Dinja bl-istess mod, iżda wkoll iwittu t-triq għal firxa sħiħa ġdida ta’ riċerka dwar l-antimaterja, inkluża l-possibbiltà li jiġu prodotti raġġi gamma. lejżers.
Is-Sistema Aegis (AEgIS) hija waħda minn bosta esperimenti li jipproduċu u jistudjaw l-atomi kontra l-idroġenu fil-Fabbrika tal-Antimatterja tas-CERN, li l-għan tagħha huwa li tittestja bi preċiżjoni għolja jekk l-antimaterja u l-materja it-tnejn jaqgħux fuq id-Dinja bl-istess mod.
F'dokument ippubblikat reċentement f'Ittri ta' Reviżjoni Fiżika, il-kollaborazzjoni tal-AEgIS tirrapporta dwar proeza sperimentali li mhux biss tgħin biex jintlaħaq dan l-għan, iżda wkoll twitti t-triq għal firxa sħiħa ġdida ta 'riċerka dwar l-antimaterja, inkluż il-prospett li jiġu prodotti lejżers tar-raġġi gamma. , li jippermetti lir-riċerkaturi jaraw fin-nukleu ta 'atomu ġewwa u jkollhom applikazzjonijiet lil hinn mill-fiżika.
L-għan tal-AEgIS, wieħed minn diversi esperimenti fil-Fabbrika tal-Antimatterja tas-CERN, huwa li tistudja n-natura tal-atomi kontra l-idroġenu. Biex toħloq anti-idroġenu (pożitron li jdur madwar antiproton), AEgIS jidderieġi raġġ ta 'positrons (elettron li jdur madwar positron) fi sħaba ta' antiprotoni maħluqa u mnaqqsa mill-Fabbrika tal-Antimatter. Meta antiproton u positron jiltaqgħu fis-sħaba antiproton, il-positron iċedi l-pożitron tiegħu lill-antiproton, li jirriżulta fil-formazzjoni ta 'anti-idroġenu.
Dan il-proċess jippermetti lil AEgIS jistudja l-pożitroni, sistema ta’ antimatterija li hija ta’ interess għax fiha biss żewġ partiċelli ta’ punt – l-elettron u l-antimaterja tiegħu.
Madankollu, il-positron għandu ħajja estremament qasira ta '142 biljuni ta' sekonda u sussegwentement annihilate f'raġġi gamma. Biex tistudja din il-partiċelli ta 'ħajja qasira, it-tim AEgIS applika b'suċċess tekniki ta' tkessiħ bil-lejżer għal kampjun ta 'positrons.
Din hija proeza mwettqa mit-tim AEgIS. Billi applikaw tkessiħ bil-lejżer għal kampjun ta 'pożitroni, irnexxielhom inaqqsu t-temperatura tal-kampjun minn 380 grad Celsius għal 170 grad Celsius, tnaqqis ta' aktar minn nofs. Din il-proeza tipprovdi pedament sod għal esperimenti sussegwenti, u t-tim għandu l-għan li jkompli jnaqqas it-temperatura għal taħt l-10 Kelvin.
Is-suċċess tal-positrons imkessħa bil-lejżer jiftaħ possibbiltajiet ġodda għar-riċerka dwar l-antimaterja. L-ewwel, għamlet possibbli kejl ta 'preċiżjoni għolja ta' sistemi ta 'materja-antimaterja, li għen biex tiżvela fiżika ġdida. It-tieni, it-teknika ppermettiet ukoll lir-riċerkaturi biex jipproduċu kondensati tal-pożitroni Bose-Einstein, li huma kondensati li fihom il-komponenti kollha jokkupaw l-istess stat quantum. Dawn il-kondensati huma maħsuba li huma kandidati għall-ġenerazzjoni ta 'dawl koerenti tar-raġġi gamma, li huwa mistenni li jipprovdi lir-riċerkaturi b'ħarsa ġewwa nuklei atomiċi.
"Jekk il-kondensat tal-antimaterja Bose-Einstein ikun kapaċi jipproduċi dawl koerenti tar-raġġi gamma, ikun għodda qawwija immens fil-qasam tar-riċerka bażika u applikata, li tippermetti lir-riċerkaturi jiksbu għarfien dwar il-misteri tan-nuklei atomiċi." qal Ruggero Caravita.
Ifakkar li t-teknoloġija tat-tkessiħ bil-lejżer ġiet applikata għall-ewwel darba għall-atomi tal-antimaterja tliet snin ilu. Il-prinċipju ewlieni jinsab fit-tnaqqis gradwali tal-atomi permezz ta 'proċess ċikliku ta' assorbiment u emissjoni tal-fotoni, li huwa prinċipalment realizzat minn lejżers ta 'medda dejqa li jarmu dawl f'firxa ta' frekwenza żgħira. Madankollu, it-tim AEgIS uża teknoloġija tal-laser broadband unika fir-riċerka tagħhom.
Ruggero Caravita jkompli jispjega, "Il-vantaġġ tat-teknika tal-laser broadband huwa li effettivament tista' tkessaħ mhux biss kampjun żgħir ta' positrons, iżda wkoll kampjun ħafna akbar ta' positrons. Barra minn hekk, ma użajna l-ebda kampi esterni elettriċi jew manjetiċi matul l-esperiment, li mhux biss jissimplifika s-setup sperimentali iżda wkoll jestendi l-ħajja tal-positrons."
Il-Kollaborazzjoni AEgIS qasmet ir-riżultati tar-riċerka tagħha dwar it-tkessiħ bil-lejżer tal-pożitroni ma 'timijiet indipendenti li jużaw tekniki differenti, u fl-istess jum poġġiet dan ir-riżultat importanti fuq is-server ta' preprint arXiv għar-referenza u l-informazzjoni tar-riċerkaturi madwar id-dinja.
