Materia erakarpen grabitatorioaren menpe dago. Einsteinen erlatibitate orokorrak iragarri zuen antimateria ere Lurrera erori behar zela modu berean. Hala ere, orain arte ez zegoen froga esperimental zuzenik hori erakusteko. CERNeko ALPHA esperimentua honen eragina ikusi duen lehen esperimentu zuzena da grabitatearen antimateriaren mugimenduari buruz. Aurkikuntzak baztertu egin zuten "antigrabitate" aldakorra eta horri eutsi zioten grabitatearen eraginak axola eta antimateria antzeko moduan. Antihidrogenoaren atomoek (positroi bat orbita antiprotoi bat) hidrogeno atomoen modu berean erori zen Lurrera.
Antimateria antipartikulaz osatuta dago (positroiak, antiprotoiak eta antineutroiak elektroi, protoi eta neutroien antipartikulak dira). Materia eta antimateria guztiz deuseztatzen dute kontaktuan jartzen direnean energia atzean utziz.
Materia eta antimateria kantitate berdinetan sortu zen hasieran unibertsoa Big Bang-en eskutik. Hala ere, orain ez dugu antimateria aurkitzen naturan (materia-antimateria asimetria). Materia da nagusi. Ondorioz, antimateriaren propietateak eta portaerak ulertzea ez da osorik. Grabitateak antimateriaren mugimenduan duen eraginari dagokionez, erlatibitatearen teoria orokorrak aurreikusi zuen antimateria ere antzera eragin behar zela, baina ez zegoen behaketa esperimental zuzenik hori baieztatzeko. Batzuek ere argudiatu zuten materia ez bezala (grabitate-erakarpenaren mende dagoena), antimatter CERN-en ALPHA esperimentuaren aurkikuntzek argitaratu berri dituzten aurkikuntzek baztertu duten "antigrabitate" aldakor baten menpe egon daiteke.
Lehenengo urratsa laborategian antiatomoak egitea eta horiek kontrolatzea izan zen, materia topatu eta suntsitzea ekiditeko. Erraza dirudi, baina hiru hamarkada baino gehiago behar izan zituen horretarako. Ikertzaileek antimateriaren portaera grabitatorioa aztertzeko sistema aproposa gisa hartu zuten zero atomo antihidrogenoa, antihidrogeno atomoak elektrikoki neutroak eta antimateria partikula egonkorrak direlako. Ikerketa-taldeak laborategian ekoitzitako karga negatiboko antiprotoiak hartu eta sodio-22 iturriko positiboki kargaturiko positroiekin lotu zituen hidrogenoaren aurkako atomoak sortzeko, eta gero tranpa magnetiko batean mugatu ziren materia-atomoekin deuseztatzea saihesteko. Tranpa magnetikoa itzali zen ALPHA-g aparatu bertikal batean hidrogenoaren aurkako atomoak modu kontrolatuan ihes egiteko eta hidrogeno atomoek materiarekin suntsitzen dituzten posizio bertikalak neurtu ziren. Ikertzaileek hidrogenoaren aurkako 100 atomo inguruko taldeak harrapatu zituzten. Poliki-poliki talde bateko antiatomoak askatu zituzten 20 segundoko epean goiko eta beheko imanen korrontea murriztuz. Goian eta behean zeuden antiatomoen proportzioa simulazioetako atomoen emaitzekin bat zetorrela aurkitu zuten. Antihidrogeno atomo baten azelerazioa azelerazio ezagunarekin koherentea zela ere aurkitu zen grabitatearen materiaren eta Lurraren artean, antimateria materiaren grabitazio-erakarpen beraren menpe dagoela iradokitzen du, eta ez "antigrabitate" aldakorren baten menpe dagoela.
Aurkikuntza hau mugarri bat da antimateriaren portaera grabitatorioa aztertzeko.
***
Sources:
- CERN 2023. Berriak – CERNeko ALPHA esperimentuak grabitateak antimaterian duen eragina ikusten du. 27ko irailaren 2023an argitaratua. Hemen eskuragarri https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter 27ko irailaren 2023an kontsultatua.
- Anderson, EK, Baker, CJ, Bertsche, W. et al. Grabitateak antimateriaren mugimenduan duen eragina behatzea. Natura 621, 716–722 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
***
