Til oversigt

Nature: Ny forskning afdækker antistofs hemmeligheder

Professor ved Aarhus Universitet Jeffrey Hangst, der med støtte fra Carlsbergfondet leder forskningskonsortiet ALPHA ved CERN i Geneve, har sammen med sit forskerhold publiceret nye banebrydende resultater i tidsskriftet Nature. Resultaterne kan bidrage til en kommende forståelse af forskellen imellem stof og antistof.

Professor Jeffrey Hangst leder forskningskonsortiet ALPHA ved CERN.

I en artikel publiceret i Nature i sidste uge rapporterer ALPHA-eksperimentet fra CERN’s Antiproton Decelerator om den første observation af hyperfinstrukturen i antihydrogen; hydrogens antistof-modpart. Disse fund peger i retning af muligheden for endnu mere detaljerede analyser af antihydrogens struktur og kan hjælpe til en kommende forståelse af forskellen imellem stof og antistof.

Forskerne med Jeffrey Hangst i spidsen har foretaget spektroskopiske målinger på hjemmelavede antihydrogen-atomer, der driver overgange mellem anti-atomernes forskellige energiniveauer. På denne måde kunne de forbedre tidligere målinger ved at identificere og måle to spektrallinjer i antihydrogen. Spektroskopi er en metode, hvorved man kan udforske atomers indre struktur ved at studere deres interaktioner med elektromagnetisk stråling.

Ny æra i spektroskopien

I 2012 demonstrerede ALPHA-eksperimentet for første gang, at det rent teknisk kan lade sig gøre at måle den indre struktur af antistof-atomer. I 2016 rapporterede forskerholdet den første observation af en optisk overgang af antihydrogen. Ved at udsætte antihydrogen-atomer for mikrobølger ved en præcis frekvens har de nu induceret hyperfine overgange og raffineret deres målinger. Forskerne var i stand til at måle to spektrallinjer i antihydrogen og observerede ingen forskel sammenlignet med de tilsvarende spektrallinjer i hydrogen inden for den eksperimentelle usikkerhed.

”Spektroskopi er et meget vigtigt redskab inden for alle områder af fysikken. Vi er nu på vej ind i en ny æra, idet vi udvider spektroskopien til at omfatte antistof”, siger Jeffrey Hangst.

”Med vores unikke teknikker er vi nu i stand til at observere antistof-atomers detaljerede struktur i løbet af timer i stedet for uger; noget vi ikke engang kunne forestille os for blot få år siden”.

Med deres fældeteknikker er ALPHA nu i stand til at fange et betydeligt antal antiatomer – op til 74 ad gangen – og herved facilitere præcisionsmålinger. Med dette nye resultat har ALPHA-samarbejdet tydeligt demonstreret dets teknikkers modenhed hvad angår udforskningen af antistof-atomers egenskaber.

Den hurtige fremdrift i CERN’s eksperimenter ved det unikke Antiproton Decelerator-anlæg er meget lovende i forhold til at kunne udføre langt mere præcise målinger i den nære fremtid.

Læs forskningsartiklen på Nature's hjemmeside

Læs også: Carlsbergfondet-forsker i Nature: Ny milepæl i forståelsen af antistof



Til oversigt