Partikel antimateri yang terperangkap membuka cara baru menguji fisika

Fisikawan di Northwestern University, Amerika Serikat, berhasil mempertahankan satu partikel antimateri dalam perangkap selama berbulan-bulan dan mengendalikan energinya dalam tahapan yang sangat kecil dan terukur. Pencapaian ini menciptakan cara baru untuk menguji sejauh mana sifat materi dan antimateri saling mencerminkan.

Partikel yang disebut positron itu memiliki massa yang sama dengan elektron, tetapi muatan listriknya berlawanan. Ketika keduanya bertemu, mereka saling memusnahkan dan melepaskan energi. Karena itu, mempertahankan positron agar dapat diteliti mengharuskan partikel tersebut diisolasi dari materi biasa.

Dipimpin Gerald Gabrielse, tim tersebut memperlambat positron yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif dan menangkap satu di antaranya menggunakan medan listrik dan magnet. Medan-medan ini menjauhkannya dari dinding perangkap dalam ruang hampa yang hampir sempurna, yang didinginkan hingga hanya 0,3 derajat di atas nol mutlak.

Para peneliti menurunkan gerak melingkar positron ke keadaan energi terendah yang mungkin dicapai, lalu menggunakan gelombang mikro untuk memindahkannya antartingkat energi dan mendeteksi perubahan tersebut. Studi mereka terbit di Physical Review Letters pada 21 Oktober.

Selanjutnya, tim tersebut bertujuan mengukur sifat magnetik positron dan membandingkannya dengan sifat magnetik elektron. Teori memprediksi kekuatan magnetik yang sama. Ketidakcocokan dapat menunjukkan adanya aspek fisika yang belum tercakup dan memberi petunjuk mengapa alam semesta mengandung jauh lebih banyak materi daripada antimateri. Perbandingan itu masih berlangsung.