Mokslininkai, Šveicarijos CERN dalelių fizikos laboratorijoje vykdę eksperimentą ASACUSA, pirmą kartą istorijoje sukūrė antivandenilio atomų srautą. Recenzuojamame leidinyje „Nature Communications“ straipsnį publikavę fizikai skelbia, jog užfiksuotas neabejotinas 80 antivandenilio atomų srautas už 2,7 m. nuo jų pagaminimo vietos, kur magnetinių laukų, panaudotų antiatomams sukurti, įtaka yra menka. Pasak mokslininkų, tai – labai svarbus žingsnis į hipersmulkią antivandenilio atomų spektroskopiją.
Kol kas Visatos apyaušryje egzistavusios antimemdžiagos natūralioje aplinkoje aptikti dar nepavyko, o jos trūkumas yra viena iš didžiausių paslapčių šiuolaikiniam mokslui. Tačiau CERN fizikai, maišydami antielektronus (pozitronus) su žemos energijos antiprotonais sugeba pagaminti reikšmingus antivandenilio kiekio Antiprotonų lėtintuve, rašoma CERN pranešime.
Prognozuojama, kad antivandenilio ir vandenilio spektrai yra identiški, taigi, bet koks, net menkiausias skirtumas tarp jų atvertų galimybių ieškoti „naujos fizikos“ paslapčių ir galbūt padėtų išspręsti antimedžiagos trūkumo mįslę. Vandenilis, kuriame vieną protoną lydi vienas elektronas, yra pats paprasčiausias atomas gamtoje, o taip pat tai – viena tiksliausiai ištirtų ir geriausiai suprantamų sistemų šiuolaikinėje fizikoje. Todėl vandenilio ir antivandenilio atomų palyginimas yra vienas iš geriausių būdų tiksliai išmatuoti medžiagos bei antimedžiagos simetriją.
Medžiaga ir antimedžiaga kontakto akimirką anihiliuojasi, taigi, mokslininkams vienas didžiausių iššūkių yra ne antimedžiagą sukurti, o apsaugoti ją nuo kontakto su įprastine medžiaga. Dėl to eksperimentai turi būti vykdomi išnaudojant antivandenilio magnetines savybes (kurios yra panašios į paprasto vandenilio): sukuriamas labai stiprus kintantis magnetinis laukas, kuriame antiatomai „pakabinami“ pakankamai ilgą laiką, kad juos būtų galima ištirti. Tačiau stirpių magnetinių laukų gradientai yra kenksmingi atomų ir antiatomų spektroskopinėms savybėms ir, atitinkamai, jų tyrimams. Norint atlikti didelės raiškos spektroskopinius tyrimus, ASACUSA mokslininkai sukūrė inovatyvią sistemą antivandenilio atomams perkelti į regioną, kur juos galima tyrinėti jų skrydžio metu, toli nuo stipraus magnetinio lauko.
„Antivandenilio atomai neturi krūvio, taigi, jų transportavimas iš magnetinio lauko įkalinimo buvo rimtas iššūkis. Mūsų rezultatai yra labai palankūs didelio tikslumo antivandenilio tyrimams, ypač – jų hipersmulkiai struktūrai, kuri yra viena iš dviejų geriausiai žinomų vandenilio spektroskopinių savybių, tyrimams. Šios struktūros išmatavimas vandenilyje padės atlikti patį jautriausią medžiagos ir antimedžiagos simetrijos palyginimą. Labai laukiame vasaros, kuomet galėsime pakartoti eksperimentą su patobultinta įranga“, – sakė ASACUSA eksperimentą vykdančios tarptautinės mokslininkų komandos vadovas – Yasunori Yamazaki iš RIKEN instituto Japonijoje. Kitas šiai mokslininkų grupei teksiantis darbas – optimizuoti antivandenilio atomų srauto intensyvumą ir kinetinę energiją, kad būtų galima geriau ištyrinėti jų kvantinę būseną.
Pastaraisiais metais CERN fizikai vis sparčiau žengia antimedžiagos tyrimų keliu. 2011 metais ALPHA eksperimento metu antivandenilio atomus magnetiniuose spąstuose pavyko išlaikyti net 1000 sekundžių, 2012 m. atlikti magnetiniame lauke sugautų antiatomų hipersmulkių būsenos permainų stebėjimai, o 2013 metais vykdant ATRAP eksperimentą paskelbti pirmi tiesioginiai itin didelio tikslumo antiprotono magnetinio momento matavimai.
