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Des physiciens capturent les premières empreintes spectrales de l’antimatière

Crédits : CERN

Les chercheurs du CERN rapportent avoir mesuré le spectre de la lumière émise par la particule miroir de l’hydrogène : l’antihydrogène. Ces résultats jugés « prometteurs » établissent un point de repère dans notre quête pour déterminer pourquoi il y a quelque chose dans l’Univers plutôt que rien.

Le Big Bang devrait avoir créé autant d’antimatière que de matière dans l’Univers primordial. Or, ce n’est pas le cas. La matière l’emporta sur l’antimatière il y a plusieurs milliards d’années et quelque chose a forcément fait pencher la balance. L’un des plus grands défis de la physique est donc de déterminer ce qui est arrivé à l’antimatière ou, en d’autres termes, d’expliquer l’asymétrie entre la matière et l’antimatière. Rechercher et reconnaître une ou des différences entre les deux types de matières est un bon endroit pour commencer.

Ces nouveaux travaux menés par l’expérience ALPHA auprès du Décélérateur d’antiprotons ont récemment permis aux chercheurs d’obtenir des mesures spectroscopiques inédites sur des atomes d’antihydrogène en générant des transitions entre différents états d’énergie des antiatomes. L’étude a par ailleurs montré que ses lignes spectrales sont pratiquement identiques à celles de l’hydrogène.

« En appliquant maintenant la spectroscopie [qui permet de sonder la structure interne des atomes en étudiant leur interaction avec des ondes électromagnétiques, NDLR] à l’antimatière, nous entrons dans une nouvelle ère », explique Jeffrey Hangst, porte-parole de l’expérience ALPHA, cité dans le communiqué. « Nous sommes désormais capables d’observer en détail la structure d’atomes d’antimatière, en seulement quelques heures au lieu de quelques semaines. Cela aurait été inimaginable il y a encore quelques années ».

Avec ses techniques de piégeage de l’antimatière, ALPHA est à présent capable de capturer un grand nombre d’antiatomes — jusqu’à 74 en même temps —, ce qui facilite la réalisation de mesures de précision d’après le CERN. Avec ce nouveau résultat, la collaboration ALPHA a montré la maturité de ses techniques pour explorer les propriétés des atomes d’antimatière. En étudiant les propriétés des antiatomes, les chercheurs espèrent en savoir plus sur l’univers dans lequel nous vivons. Ces résultats très prometteurs laissent en tout cas augurer des mesures encore plus précises dans un futur proche avec pourquoi pas certaines réponses à la clé ?

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