Nuova ricerca di un team di Aarhus, Swansea, e Purdue University ha consentito recenti esperimenti per effettuare la prima misurazione della transizione di stato atomico 1S - 2S nell'antiidrogeno.

Nella carta, pubblicato in Journal of Physics B:Atomico, Fisica molecolare e ottica , viene sviluppato un approccio teorico per l'esperimento ALPHA al CERN, e fornisce le informazioni necessarie per effettuare misurazioni spettroscopiche di alta precisione dell'energia di transizione tra i livelli di energia 1S e 2S.

Di conseguenza, le misurazioni riuscite ora sono state effettuate con una precisione migliore di una parte su un miliardo.

Secondo l'autore principale, il dott. Chris Rasmussen:"I calcoli presentati qui hanno consentito la prima osservazione della transizione 1S-2S in antiidrogeno da parte della collaborazione ALPHA, che è stato un obiettivo a lungo ricercato dalla comunità dell'antimateria."

La ricerca presentata dal dottor Rasmussen, Professor Niels Madsen, e il professor Francis Robicheaux, indica anche la via da seguire per misurazioni di precisione ancora più elevate delle proprietà dell'antiidrogeno.

La disposizione fisica per gli esperimenti è molto complessa, e finora è possibile intrappolare solo una manciata di antiatomi alla volta, in genere meno di 20. Ciò significa che è necessario prestare un'attenta considerazione alle condizioni di qualsiasi misurazione, per garantire l'elevata precisione desiderata.

Gli autori hanno eseguito una serie di calcoli e simulazioni per determinare un metodo sperimentale praticabile per misurazioni di precisione, considerando sia i dettagli dell'apparato che il basso numero di antiatomi disponibili per l'esperimento.

La ricerca sull'antiidrogeno è in corso da molti anni, ma è solo di recente che l'antiidrogeno neutro è stato intrappolato per l'uso in spettroscopia. Uno degli obiettivi finali di questa ricerca è eseguire test di alta precisione dell'invarianza CPT confrontando la struttura del livello energetico dell'antiidrogeno con la sua controparte materiale:l'idrogeno.

Questo diventa quindi una prova rigorosa della nostra comprensione di come l'universo sia arrivato al suo stato attuale, nonché delle regole fondamentali che governano la natura. Dati attuali per la portata dell'idrogeno e la precisione di alcune parti in 10 ^-15 , e le future misurazioni dell'antiidrogeno mirano a corrispondere a questo.

Il dottor Madsen ha dichiarato:"Queste misurazioni mirano in definitiva a confrontare l'idrogeno e l'antiidrogeno al livello dei dettagli spettacolari a cui è stato sondato l'idrogeno, per aiutare a rispondere perché l'Universo appare, inaspettatamente, essere privo di antimateria."