En kanadensisk ledd utredning har öppnat ett nytt kapitel inom antimaterieforskning. I en studie publicerad idag i Natur , ALPHA -samarbetet, som inkluderar 50 fysiker från 17 institutioner, rapporterar den första detaljerade observationen av spektrallinjer från en antimaterielatom.

"Spektrala linjer är som fingeravtryck, "säger huvudförfattaren Michael Hayden, en fysikprofessor vid Simon Fraser University. "Varje element har sitt eget unika mönster."

Det finns ett (möjligt) undantag:materia och antimateria tros vara spegelbilder av varandra, och så bör spektrallinjerna för antimaterialatomer vara exakt desamma som de hos deras normala atommotparter. Om detta är sant är inte känt. Tills nu, forskare har bara fått glimtar av antimateriella spektrallinjer, och jämförelser med spektrallinjer för normal materia har varit grova.

ALPHA Collaboration studerar antihydrogen, antimateria -motsvarigheten till den vanliga väteatomen. Deras experimentella resultat visar att en särskild uppsättning spektrallinjer i vätgas matchar dem i väte mycket bra. Teamet planerar att zooma in mycket närmare för att kontrollera om det finns subtila avvikelser mellan de två atomerna i en ännu finare skala.

Utfördes vid CERN -laboratoriet i Genève, forskningen går ut på att bestråla väteatomer med mikrovågor, liknande dem som används för att kommunicera med satelliter. När detta är gjort, anti-atomerna avslöjar sin identitet genom att avge eller absorbera energi vid mycket specifika frekvenser. Det mönstret, eller spektrum, frekvenser motsvarar det "fingeravtryck" som beskrivs av Hayden.

"En av utmaningarna vi står inför är att materia och antimateria utplånas när de kommer i kontakt med varandra, "säger Justine München, en doktorand i SFU -fysik. "Vi måste hålla dem isär. Vi kan inte bara sätta in våra anti-atomer i en vanlig behållare. De måste fångas eller hållas inne i en speciell magnetflaska."

"Genom att studera egenskaperna hos anti-atomer hoppas vi kunna lära oss mer om universum där vi lever, "säger Hayden." Vi kan göra antimateria i labbet, men det verkar inte existera naturligt förutom i små mängder. Varför är detta? Vi vet helt enkelt inte. Men kanske kan vätgas ge oss några ledtrådar. "