Grande première au CERN en lien avec l'antimatière

GenèveLe spectre optique d'un atome d'antihydrogène a pu être mesuré, lequel avait été capturé par un piège magnétique spécial.

Image: Illustration/Keystone

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Des scientifiques du CERN sont parvenus pour la première fois à mesurer le spectre optique d'un atome d'antimatière. Les derniers développements techniques permettent de mieux comprendre les antiparticules.

L'énigme que représente l'antimatière est une des grandes questions de la physique: pourquoi l'univers semble-t-il principalement composé de matière ordinaire, alors que le modèle standard de la physique des particules – sur lequel repose toute cette science – postule que le Big Bang a libéré autant d'antimatière que de matière.

Afin d'élucider cette question, les physiciens tentent de mesurer avec précision les propriétés d'atomes d'antimatière pour ensuite les comparer avec celles de leurs contreparties matérielles. Des scientifiques du consortium de recherches Alpha, au CERN, annoncent dans la revue «Nature» avoir pu mesurer pour la première fois le spectre optique d'un atome d'antihydrogène.

Ondes de lumière

Il s'agit des longueurs d'ondes de la lumière qu'un atome absorbe ou émet lorsque ses électrons sont placés en état d'excitation ou reviennent à l'état fondamental. Des atomes d'antihydrogène ont été isolés dans un cylindre vide, d'une longueur de 28 cm et d'un diamètre de 44 mm, à travers lequel a été projeté un laser.

Dans le cadre de mesures très précises, les chercheurs ont constaté que l'antihydrogène occupe le même spectre optique que l'hydrogène, souligne le CERN lundi dans un communiqué. Un résultat qui confirme une fois de plus le modèle standard de la physique des particules.

Une certaine incertitude de mesure subsiste toutefois, et c'est peut-être là que réside justement une différence entre la matière et l'antimatière. Il s'agira à l'avenir d'augmenter encore la précision pour mieux saisir la symétrie entre la matière et son «opposé».

Piège magnétique

Mesurer le spectre de l'antimatière n'est pas chose aisée: ses particules sont difficiles à produire et à «piéger». Vingt ans de développement technologique ont été nécessaires pour mener à bien cette expérience, souligne le CERN.

S'il est facile de déplacer et de capturer des antiparticules chargées, comme des antiprotons ou des positrons, il est bien plus difficile de saisir un atome d'antihydrogène, car sa charge est neutre, explique Jeffrey Hangst, porte-parole du consortium Alpha, cité dans le communiqué.

«Nous avons ainsi construit un piège magnétique très spécial, basé sur le fait que l'antihydrogène est quelque peu magnétique», précise Jeffrey Hangst. Selon le CERN, ces progrès techniques ouvrent la voie vers une nouvelle ère, celle des recherches de haute précision sur l'antimatière. (ats/nxp)

Créé: 19.12.2016, 17h14

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