V rámci experimentu BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) vyvíjajú vedci z CERNu nové zariadenie, ktoré dokáže posunúť výskum z oblasti antihmoty na úplne novú úroveň. Presnejšie pracuje tím vedcov na prenosnej antiprotónovej pasci umožňujúcej prepraviť antihmotu vyrobenú v hale AD (Antimatter Decelerator  – spomaľovač antihmoty) do iného zariadenia s vhodnejším prostredím, informoval CERN na svojom webe.

Ako dokážeme udržať antihmotu?

V CERNe sa antihmota skúma najmä vďaka projektu BASE, ktorý sa zameriava na skúmanie vlastnosti antiprotónov. Problém však je, že antihmotu, respektíve antiprotóny je veľmi náročné skladovať.

Z tohto dôvodu sa vytvorené antiprotóny ukladajú do zariadenia s názvom Penningova pasca – vákuová nádoba, ktorá umožňuje skladovať antihmotu pomocou kombinácie elektrického a magnetického poľa.

CERN / Maximilien Brice

Antihmota je akési zrkadlové dvojča hmoty, príkladom môžu byť elektróny, kvarky, alebo protóny, pričom ich „dvojčatá“ nazývame pozitróny, antikvary a antiprotóny.

Každá častica tak má svoje dvojča s rovnakou hmotnosťou, no vykazuje opačne nabitý elektrický náboj. Ak sa teda dvojčatá hmoty a antihmoty stretnú, dôjde k anihilácii, pri ktorej pôvodné častice zanikajú vo forme iného druhu energie.

Ďalej vedci zložitými meraniami pozorujú a porovnávajú dve frekvencie, z ktorých môžeme odvodiť rôzne vlastnosti antiprotónov, ako napríklad magnetický moment. Presnosť týchto meraní (pozorovaných frekvencií) však narušujú rôzne poruchy magnetického poľa. „Hala AD nepatrí medzi najpokojnejšie magnetické prostredie“, vysvetľuje hovorca experimentu BASE Stefan Ulmer.

Nové zariadenie pomôže prepravovať antiprotóny

Z tohto dôvodu sa tím vedcov rozhodol vytvoriť nové zariadenie s názvom BASE-STEP, ktoré bude slúžiť na prepravu antiprotónov z haly AD do iného zariadenia, vhodnejšieho na tieto merania. BASE-STEP bude pozostávať z dvoch Penningových pascí, pričom jedna má slúžiť na prijímanie a uvoľňovanie, a tá druhá na uskladnenie antiprotónov, informoval portál Newatlas.

Samotné pasce budú namontované do stredu supravodivého magnetu s hodnotou 1 Tesla. Celkovo bude mať zariadenie dĺžku 1,9 metra, šírku 0,8 metra, výšku 1,6 metra a vážiť bude 1 tonu.

„Tieto kompaktné rozmery a hmotnosť znamenajú, že by sme pascu mohli naložiť do malého nákladného vozidla, alebo dodávky a prepraviť z haly AD do iného zariadenia v CERNe alebo niekde inde, kde by sme mohli lepšie porozumieť antihmote“, uviedol Christian Smorra.

Okrem toho bude BASE-STEP obsahovať aj kvapalné hélium, ktoré slúži na chladenie celého systému vďaka čomu ho dokážu vedci  udržiavať v požadovanej teplote niekoľko hodín aj bez potreby elektrickej energie.

Štúdium antihmoty by mohlo pomôcť zodpovedať niektoré z najväčších otázok fyziky, ako napríklad,  prečo je v súčasnosti vesmír tvorený takmer výlučne z hmoty, keď pri Veľkom tresku sa malo stvoriť rovnaké množstvo hmoty a antihmoty.