Una particella di antimateria intrappolata apre una nuova strada per mettere alla prova la fisica

I fisici della Northwestern University, negli Stati Uniti, hanno mantenuto intrappolata per mesi una singola particella di antimateria e ne hanno controllato l'energia attraverso variazioni minime e misurabili. Il risultato offre un nuovo modo per verificare quanto fedelmente materia e antimateria si rispecchino.

La particella, chiamata positrone, ha la stessa massa di un elettrone ma carica elettrica opposta. Quando le due particelle si incontrano, si annichilano, liberando energia. Per mantenere un positrone disponibile per lo studio è quindi necessario isolarlo dalla materia ordinaria.

Guidato da Gerald Gabrielse, il gruppo ha rallentato positroni prodotti dal decadimento radioattivo e ne ha catturato uno utilizzando campi elettrici e magnetici. Questi lo hanno tenuto lontano dalle pareti della trappola, in un vuoto quasi perfetto e a una temperatura di appena 0,3 gradi sopra lo zero assoluto.

I ricercatori hanno portato il moto circolare del positrone al livello energetico più basso possibile, quindi hanno utilizzato microonde per farlo passare da un livello energetico all'altro, rilevando queste variazioni. Lo studio è apparso su Physical Review Letters il 21 ottobre.

Il prossimo obiettivo del gruppo è misurare le proprietà magnetiche del positrone e confrontarle con quelle dell'elettrone. La teoria prevede che le rispettive intensità magnetiche coincidano. Un'eventuale discrepanza potrebbe indicare fenomeni fisici non ancora contemplati e offrire indizi sul motivo per cui l'universo contiene molta più materia che antimateria. Il confronto è ancora in corso.