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segunda-feira, 6 de junho de 2011

Scientists 'trap' and study elusive anti-matter / Capturada a antimatéria


Partícles and anti-particles annihilate each other in a small flash of energy when they collide.
At the moment of the big bang, nearly 14 billion years ago, matter and anti-matter are thought to have existed in equal quantities. If that balance had persisted, the observable Universe we inhabit would never have come into being.
For unknown reasons - and fortunately for us - Nature seemed to have a slight preference for matter, and today anti-matter is rare.
This asymmetry remains one of the greatest riddles in particle physics.
But ongoing low-energy experiments with hydrogen atoms could be a key step toward solving it.

Particles and anti-particles annihilate each other in a small flash of energy when they collide.
At the moment of the big bang, nearly 14 billion years ago, matter and anti-matter are thought to have existed in equal quantities. If that balance had persisted, the observable Universe we inhabit would never have come into being.
For unknown reasons - and fortunately for us - Nature seemed to have a slight preference for matter, and today anti-matter is rare.
This asymmetry remains one of the greatest riddles in particle physics.
But ongoing low-energy experiments with hydrogen atoms could be a key step toward solving it.

"We can keep the antihydrogen atoms trapped for 1,000 seconds. This is long enough to begin to study them - even with the small number that we can catch so far," said Jeffrey Hangst, spokesman for the ALPHA team conducting the tests at the European Organisation for Nuclear Research (CERN) in Geneva.

In the study, published in the journal Nature Physics, researchers report trapping some 300 antiatoms.

Scientists used CERN's high-energy accelerator to create the antihydrogen atoms, and then chilled them to near-zero temperatures.

The aim is to use laser and microwave spectroscopy to compare the immobilised particles to their hydrogen counterparts.

The same team succeeded last year in trapping dozens of anti-matter atoms and holding them in place for a fraction of a second, a world first at the time.

But that was not long enough for the excitable particles to settle into the stable "ground" state needed for precise measurements.

The new benchmark extended this storage time 5,000 fold, making it possible to carry out crucial experiments.

Scientists will now look for "violations" or discrepancies in something called the charge-parity-time reversal (CPT) symmetry.

Measurements of trapped antihydrogen are due to get underway shortly, and could yield results before the end of the year.

Partículas e antipartículas se aniquilam mutuamente em um pequeno flash de energia quando colidem.
No momento do big bang, cerca de 14 bilhões de anos atrás, a matéria e a antimatéria, acredita-se, existiu em quantidades iguais.
Se esse equilíbrio persistisse, o Universo observável em que vivemos nunca teria existido.
Por razões desconhecidas - e felizmente (?) para nós -  ANatureza parece ter uma ligeira preferência por matéria, e hoje a antimatéria é rara.
Esta assimetria permanece um dos maiores enigmas da física de partículas.
Mas as experiências de baixa energia em curso  com átomos de hidrogênio poderiam ser um passo fundamental para resolver isso.
"Nós pudemos manter os átomos de anti-hidrogênio presos por mil segundos. Este é o tempo suficiente para começar a estudá-los. Mesmo com o pequeno número quese  pode pegar até agora", disse Jeffrey Hangst, porta-voz da equipe ALPHA que realizou os ensaios na 
Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN) em Genebra, Suíça.
No estudo, publicado na revista Nature Physics, os investigadores relatam a captura cerca de 300 antiátomos.
Os cientistas usaram o acelerador de alta energia do CERN para criar os átomos de anti-hidrogênio, em seguida refrigerados a temperaturas próximas de zero.
O objetivo é utilizar a espectroscopia a laser e microondas para comparar as partículas imobilizadas com os seus homólogos de hidrogênio.
A mesma equipe conseguiu no ano passado prender dezenas de átomos de anti-matéria e mantê-los no lugar por uma fração de segundo, pela primeira vez no mundo, na época.
Mas esse tempo não foi suficiente para manter as partículas excitáveis ​​no estado "terra" estável necessário para medições precisas.
O novo marco estendeu este tempo de armazenamento 5.000 vezes, tornando possível a realização de experimentos cruciais.
Os cientistas vão agora procurar por "violações" ou discrepâncias em algo chamado a carga-paridade de simetria tempo reversa (CPT).Medidas de antihidrogênio presas devem ter início em breve, e podem conduzir a resultados antes do final do ano.

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