venerdì 22 agosto 2014

Esperimento al Cern: misurata l'ombra dell'antimateria sulla materia


Misurata la deflessione di un fascio di antiprotoni. L'esperimento AEḡIS, condotto dal CERN con il supporto dell'INFN, misurato, grazie allo strumento chiamato “deflettometro di moiré”, la deflessione di un fascio di antiprotoni sotto l'effetto di una debolissima forza magnetica. Si tratta di un primo test dello strumento che ne ha verificato l'efficienza e la sensibilità, nella prospettiva di eseguire in futuro misure degli effetti della gravità su atomi di anti-idrogeno.

Il risultato fornirà un suggerimento per comprendere come costruire una teoria quantistica della gravità e quindi una visione unitaria delle forze fondamentali della natura. L'esperimento AEḡIS (Antimatter Experiment: Gravity Interferometry and Spectroscopy), realizzato al CERN con la collaborazione dell’INFN, annunciato su Nature Communications di aver misurato, grazie allo strumento chiamato "deflettometro di moiré", la deflessione di un fascio di antiprotoni sotto l'effetto di una debolissima forza magnetica. 

Si tratta di un primo test dello strumento che ne ha verificato l'efficienza e la sensibilità, nella prospettiva di eseguire in futuro misure degli effetti della gravità su atomi di anti-idrogeno. Non esiste infatti ad oggi una misura diretta del fatto che l'antimateria subisca la forza gravitazionale in modo del tutto equivalente alla materia. "E' molto probabile che questa equivalenza sia vera", ha commentato Gemma Testera, viceresponsabile di AEḡIS e coordinatrice INFN della collaborazione italiana. 

"Ma la nostra misura fornirà in ogni caso un'indicazione molto utile per capire come costruire una teoria quantistica della gravità e quindi una visione unitaria delle forze fondamentali della natura, di cui ancora non disponiamo" ha spiegato. Il "deflettometro di moiré" usato da AEḡIS è costituito da due grate parallele tra di loro poste in successione ad una certa distanza, formate da fenditure orizzontali e seguite da un rivelatore (una emulsione) che registra la posizione di arrivo delle particelle. 

Le scanalature delle grate provocano un "effetto ombra" (deflessione di moiré) e fanno in modo che le particelle possano arrivare sul rivelatore solo in certe specifiche posizioni verticali, selezionando la direzione del raggio incidente. Se una debole forza agisce sulle particelle durante il volo tra le grate la forma dell'ombra si modifica e si può risalire al valore della forza. E' con questo dispositivo che la collaborazione AEḡIS è riuscita a misurare gli effetti di una debolissima forza magnetica sugli antiprotoni. 

Fino ad ora l'interazione gravitazionale dell'antimateria con la materia o antimateria non è stata definitivamente osservata dai fisici. "Questo risultato rappresenta la prima misura della deflessione di moiré con antimateria" ha aggiunto Gemma Testera. "AEḡIS si prepara in futuro a misurare l'effetto della forza di gravità su atomi di anti-idrogeno, con un dispositivo simile a questo, ma molto più grande, che provocherà uno spostamento della forma dell'ombra, analogo a quello ottenuto ora con il campo magnetico su antiprotoni".

L'ombra dell'antimateria nell'esperimento AEḡIS

Fonte: INFN
Via: INAF

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