Los científicos de la Universidad de Swansea que trabajan en el CERN han publicado un estudio que detalla un avance en la investigación de antihidrógeno.
Los científicos estaban trabajando como parte de la colaboración ALPHA que está compuesta por investigadores y grupos de más de una docena de instituciones de todo el mundo, con el contingente del Reino Unido dirigido por el profesor Mike Charlton de la Universidad de Swansea.
La investigación, financiada por el EPSRC, se obtuvo utilizando un aparato en las instalaciones del Antiproton Decelerator en el CERN, y se ha publicado en el Naturaleza diario
El experimento :
El experimento del equipo ALPHA muestra cómo los científicos mejoraron la eficiencia en la síntesis de antihidrógeno, y por primera vez lograron acumular los anti-átomos, lo que ha permitido un mayor alcance en su experimentación.
El profesor Charlton dijo: "Cuando un átomo excitado se relaja, emite luz de un color característico, el color amarillo de las farolas de sodio es un ejemplo cotidiano de esto. Cuando el átomo es hidrógeno, que es un solo electrón y un solo protón, y el electrón excitado decae al estado de energía más bajo de uno más alto, la serie discreta de luz ultravioleta emitida forma la Serie Lyman, que lleva el nombre de Theodore Lyman, quien observó esto por primera vez hace más de 100 años.
"La presencia de estas líneas discretas ayudó a establecer la teoría de la mecánica cuántica que gobierna el mundo a nivel atómico y es una de las piedras angulares de la Física moderna".
"La línea Lyman-alfa es de fundamental importancia en física y astronomía. Por ejemplo, las observaciones en astronomía sobre cómo la línea de emisores distantes se desplaza a longitudes de onda más largas conocida como desplazamiento al rojo, nos brinda información sobre cómo evoluciona el universoy permite probar modelos que predicen su futuro "
Este experimento es la primera vez que se observa la transición Lyman-alfa, cuando el electrón de hidrógeno transita entre el llamado estado 1S y 2P, que emite o absorbe luz UV de 121,6 nm de longitud de onda, en anti-hidrógeno. Antihidrógenoes la contraparte de la antimateria del hidrógeno y se compone de un único antiprotón y un único antieleno con la última partícula también conocida como positrón.
átomos excitados
Para este experimento, los físicos acumularon alrededor de 500 átomos de antihidrógeno en la trampa. Si no hicieran nada, podrían retener estos átomos durante muchas, muchas horas sin pérdida. Sin embargo, al iluminar los átomos atrapados con varios colores de luz UV,el equipo podría conducir la transición Lyman-alfa y excitar los átomos de antihidrógeno.
Estos átomos excitados ya no quedan atrapados dentro del aparato y, al estar compuestos de antimateria, se aniquilan rápidamente con la materia circundante del equipo y se detectan.
Esta observación es significativa ya que es otra prueba de una propiedad del antihidrógeno que está en buen acuerdo con la del hidrógeno. También es un paso clave hacia la producción de átomos de antihidrógeno ultrafrío, lo que mejorará en gran medida la capacidad decontrolar, manipular y realizar más estudios de precisión sobre el antátomo.
El profesor Charlton dijo: "Esto representa otro avance histórico en la física atómica, que debería abrir el camino a la manipulación de las energías cinéticas de los anti-átomos atrapados
"Si bien los estudios han continuado en las instalaciones del Antiproton Decelerator en el CERN, refinando aún más estas mediciones y utilizando las técnicas para mejorar nuestra comprensión del antihidrógeno a través de la espectroscopía, el equipo ALPHA modificará el aparato para estudiar el efecto de la gravedad de la Tierraen el anti-átomo. Los próximos meses serán un momento emocionante para todos los interesados ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Swansea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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