Antimaterie een kwartier opgeslagen

Antimaterie maken was al eerder gelukt. Maar nu is het CERN erin geslaagd ze ook een tijdje te bewaren.

Antimaterie langer bewaren dan fracties van seconden vereiste grote inspanning. Maar fysici van het ALPHA-experiment op het Europees instituut voor deeltjesonderzoek CERN bij Genève hebben die ‘bewaarperiode’ nu met een factor 10.000 weten te verlengen – tot 1.000 seconden, ofwel ruim een kwartier.

Dat is belangrijk, want het biedt de fysici de gelegenheid om het gedrag van het anti-waterstof te bestuderen. Zo hopen ze een belangrijke vraag te beantwoorden: in hoeverre is antimaterie het precieze spiegelbeeld van gewone materie? De heersende theorie schrijft voor dat een deeltje dat voorwaarts in de tijd door de ruimte reist, niet te onderscheiden is van een antideeltje dat achteruit in de tijd door een gespiegeld universum beweegt. Maar is dat echt zo?

Tot dusver was het een heidens karwei om 309 anti-waterstofatomen secondenlang op te slaan. De CERN-fysici maken die anti-waterstof door een bundel antiprotonen (de tegenhangers van de protonen die waterstofkernen vormen) langzaam te vertragen (in de zogeheten antiproton decelerator) en door deze deeltjes daarna met magneetvelden op te sluiten in specifieke delen van hun meetapparaat. Net zo sluiten ze de uit tegengestelde richting komende anti-elektronen (positronen) met zo’n ‘magnetische val’ op in andere delen van het apparaat. Daarna brengen ze de twee deeltjeswolken voorzichtig bij elkaar.

Al in 2002 lukte het om zo koud en daardoor traag en ‘vangbaar’ anti-waterstof te maken. Een groot obstakel was dat de wolken van resterende losse antiprotonen en positronen de kersverse anti-atomen zozeer verwarmden dat die vrijwel direct weer uit elkaar vielen. Met ijle en extra sterk afgekoelde wolken lukte het nu toch. (NRC)