Εκατομμύρια σωματίδια αντιύλης παράγονται σε εργαστήριο
"Πάρτε ένα δείγμα χρυσού, μεγέθους όσο το κεφάλι μιας καρφίτσας, στοχεύστε το με δέσμη laser και ξαφνικά θα δείτε πάνω από 100 εκατομμύρια σωματίδια αντιύλης να εμφανίζονται."
Η νέα επίτευξη, της παραγωγής μεγάλου αριθμού ποζιτρονίων σε ένα απλό εργαστήριο ανοίγει την πόρτα σε νέους δρόμους έρευνας στον τομέα της αντιύλης. Το γεγονός αυτό μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση πολλών φυσικών φαινομένων όπως οι μελανές οπές και οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα.
Η έρευνα στην αντιύλη μπορεί να αποκαλύψει το λόγο που η ύλη επικράτησε της αντιύλης μετά το Big Bang.
"Καταφέραμε να ανιχνεύσουμε τόσο μεγάλο αριθμό σωματιδίων αντιύλης, όσο κανένα άλλο πείραμα στο παρελθόν.» Δηλώνει κατενθουσιασμένη η Hui Chen, ερευνητής του Πανεπιστημίου Livermore, η οποία είναι και οη επικεφαλής του πειράματος. «Καταδείξαμε την δημιουργία συγκεκριμένου αριθμού ποζιτρονίων χρησιμοποιώντας ένα παλμικό laser." Η Chen και οι συνάδελφοί της χρησιμοποίησαν έναν laser στοχεύοντας ένα πολύ λεπτό στόχο χρυσού. Στο παρελθόν είχαν χρησιμοποιήσει λεπτούς στόχους από χαρτί, όμως οι τελευταίες τους μελέτες έδειξαν ότι ένα δείγμα χρυσού μπορεί να δημιουργήσει πού μεγαλύτερο αριθμό ποζιτρονίων.
Στο πείραμα, η ακτίνα laser ιονίζει και επιταχύνει τα ηλεκτρόνια, τα οποία κατευθύνονται πάνω στο στόχο χρυσού. Τα ηλεκτρόνια αντιδρούν με τους πυρήνες χρυσού, οι οποίοι χρησιμεύουν ως καταλύτες για την παραγωγή ποζιτρονίων. Τα ηλεκτρόνια παρέχουν πακέτα ενέργειας η οποία μετατρέπεται σε ύλη και αντιύλη, ακολουθώντας τις προβλέψεις της διάσημης εξίσωσης του Einstein.
"Δημιουργώντας τόσο μεγάλα ποσά αντιύλης, μπορούμε να μελετήσουμε με μεγαλύτερη λεπτομέρεια τον τρόπο που συμπεριφέρεται η αντιύλη και κατά πόσο μοιάζει με την συνηθισμένη ύλη. Με τον τρόπο αυτό θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε γιατί το σύμπαν αποτελείται από ύλη και όχι από αντιύλη." Δηλώνει ο Peter Beiersdorfer, ερευνητής του Livermore και συνεργάτης της Chen.
Τα σωματίδια της αντιύλης εξολοθρεύονται άμεσα κατά την επαφή τους με την συνήθη ύλη και μετατρέπονται σε καθαρή ενέργεια (ακτίνες γάμμα). Υπάρχουν αξιοσημείωτες υποθέσεις ως προς το ερώτημα γιατί το παρατηρούμενο σύμπαν αποτελείται κυρίως από ύλη, ενώ άλλες περιοχές αποτελούνται εξολοκλήρου από αντιύλη. Η συνηθισμένη ύλη και η αντιύλη πιστεύεται πως βρίσκονταν σε ισορροπία στο πρώιμο σύμπαν, αλλά εξαιτίας μια ασυμμετρίας η αντιύλη εξασθένισε ή εξολοθρεύτηκε, με αποτέλεσμα πολύ μικρά ποσά αυτής να παρατηρούνται στις μέρες μας.
Κατά το πέρασμα των χρόνων οι θεωρητικοί φυσικοί μελετούσαν την αντιύλη, αλλά αυτή δεν είχε αποδειχθεί πειραματικά μέχρι το 1932. Η υψηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες που προσπίπτουν στην ατμόσφαιρα της Γης παράγουν μικρές ποσότητες αντιύλης στα προκαλούμενα jets, και έτσι οι φυσικοί κατάφεραν παράγουν μικρές ποσότητες αντιύλης χρησιμοποιώντας τους παραδοσιακούς επιταχυντές. Η αντιύλη μπορεί να παραχθεί σε περιοχές όπως το κέντρο του γαλαξίας μας, όπου πολύ δυναμικά φαινόμενα λαμβάνουν χώρα.
Η παραγωγή αντιύλης με χρήση laser δεν είναι καινούρια. Οι ερευνητές του Livermore κατάφεραν να ανιχνεύσουν περίπου 100 σωματίδια αντιύλης πριν από περίπου 10 χρόνια χρησιμοποιώντας το Nova "petawatt" laser. Επί του παρόντος, χρησιμοποιώντας καλύτερο στόχο, και έναν πιο ευαίσθητο επιταχυντή κατάφεραν να ανιχνεύσουν περισσότερα από 1 εκατομμύριο σωματίδια.
Μέχρι να εξολοθρευτούν, τα ποζιτρόνια (αντί - ηλεκτρόνια) συμπεριφέρονται σαν τα ηλεκτρόνια ( έχοντας αντίθετο φορτίο), και έτσι η Chen κατάφεραν να τα ανιχνεύσουν. Χρησιμοποίησαν ένα ανιχνευτή ηλεκτρονίων τον οποίο εξόπλισαν έτσι ώστε να ανιχνεύει σωματίδια που έφεραν εκτός των άλλων και αντίθετη πόλωση.
http://www.infogenesis.gr/modules.php?name=News&file=article&sid=143
