Un fisico dell'Università della California, lungo il fiume, ha eseguito calcoli che mostrano che le bolle sferiche cave riempite con un gas di atomi di positronio sono stabili nell'elio liquido.

I calcoli avvicinano gli scienziati alla realizzazione di un laser a raggi gamma, che possono avere applicazioni nell'imaging medico, propulsione di veicoli spaziali, e il trattamento del cancro.

Estremamente breve e stabile solo per breve tempo, il positronio è un atomo simile all'idrogeno e una miscela di materia e antimateria, in particolare, stati legati degli elettroni e delle loro antiparticelle chiamate positroni. Per creare un raggio laser a raggi gamma, il positronio deve trovarsi in uno stato chiamato condensato di Bose-Einstein, un insieme di atomi di positronio nello stesso stato quantico, consentendo più interazioni e radiazioni gamma. Tale condensa è l'ingrediente chiave di un laser a raggi gamma.

"I miei calcoli mostrano che una bolla di elio liquido contenente un milione di atomi di positronio avrebbe una densità numerica sei volte quella dell'aria ordinaria ed esisterebbe come un condensato di Bose-Einstein materia-antimateria, " ha detto Allen Mills, un professore del Dipartimento di Fisica e Astronomia e unico autore dello studio che appare oggi in Revisione fisica A .

Elio, il secondo elemento più abbondante nell'universo, esiste in forma liquida solo a temperature estremamente basse. Mills ha spiegato che l'elio ha un'affinità negativa per il positronio; le bolle si formano nell'elio liquido perché l'elio respinge il positronio. La lunga vita del positronio nell'elio liquido è stata segnalata per la prima volta nel 1957.

Quando un elettrone incontra un positrone, il loro reciproco annientamento potrebbe essere un risultato, accompagnato dalla produzione di un tipo potente ed energetico di radiazione elettromagnetica chiamata radiazione gamma. Un secondo risultato è la formazione di positronio.

mulini, che dirige il Positron Laboratory alla UC Riverside, ha detto che il laboratorio sta configurando un raggio di antimateria nel tentativo di produrre le bolle esotiche nell'elio liquido che i calcoli di Mills prevedono. Tali bolle potrebbero servire come fonte di condensati di positronio Bose-Einstein.

"I risultati a breve termine dei nostri esperimenti potrebbero essere l'osservazione del tunnel di positronio attraverso un foglio di grafene, che è impermeabile a tutti gli atomi di materia ordinaria, compreso l'elio, così come la formazione di un raggio laser ad atomo di positronio con possibili applicazioni di calcolo quantistico, " ha detto Mills.