Un team internazionale di fisici che studiano l'antimateria ha ora derivato un modo migliore per comprimere spazialmente uno stato della materia chiamato plasma non neutro, che è costituito da un tipo di particelle di antimateria, chiamati antiprotoni, intrappolati insieme a particelle di materia, come gli elettroni. La nuova soluzione di compressione, che si basa sulla rotazione del plasma in una cavità intrappolata usando forze centrifughe come una centrifuga per insalata, è più efficace di tutti gli approcci precedenti.

In questo studio pubblicato su EPJ D , il team mostra che, in condizioni specifiche, una compressione di dieci volte delle dimensioni della nuvola di antiprotoni, fino a un raggio di soli 0,17 millimetri, è possibile. Questi risultati possono essere applicati nel campo della ricerca sull'antimateria a bassa energia, trappole per particelle cariche e fisica del plasma. Ulteriore, questo lavoro fa parte di un più ampio progetto di ricerca, chiamato AEGIS, che ha lo scopo di ottenere la prima misurazione diretta dell'effetto gravitazionale su un sistema di antimateria. L'obiettivo finale del progetto, che si sta perseguendo al CERN, il Laboratorio di Fisica delle Particelle di Ginevra, Svizzeraeuropea, consiste nel misurare l'accelerazione dell'antimateria, ovvero l'antiidrogeno, dovuta alla gravità terrestre con una precisione dell'1%.

In questo studio, gli autori usano un metodo di manipolazione del plasma chiamato muro rotante, che hanno ottimizzato. Impiegano campi elettrici appositamente adattati, cambiando nel tempo e nello spazio all'interno del volume della trappola, per indurre la modifica della frequenza di rotazione. A causa della forza centrifuga risultante, il plasma ruota più velocemente e viene compresso.

Nello specifico, la proporzione di antiprotoni intrappolati sotto compressione è inizialmente inferiore allo 0,1% degli elettroni. Durante la procedura il numero di elettroni viene ridotto in modo da massimizzare la compressione. Fare così, antiprotoni ed elettroni intrappolati nello stesso volume ruotano attorno all'asse della trappola. interessante, per un dato numero di particelle, più veloce è la rotazione, maggiore diventa la loro densità spaziale man mano che il raggio del plasma continua a ridursi.