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Une étude dirigée par le Canada qui ressemble à une enquête sur l’antimatière

Le professeur de physique de la Simon Fraser University Mike Hayden et la doctorante Justine Munich expliquent comment a été menée l’étude.

Une étude dirigée par le Canada écrit un nouveau chapitre de la recherche sur l’antimatière.

Dans un article publié aujourd’hui dans la revue Nature, les scientifiques de l’expérience This link will take you to another Web site ALPHA (en anglais seulement) décrivent la première observation détaillée des raies spectrales d’un atome d’antimatière.

« Les raies spectrales ressemblent à des empreintes digitales. Chaque élément a ses caractéristiques propres », explique This link will take you to another Web site Michael Hayden (en anglais seulement), auteur principal de l’article et professeur de physique à la Simon Fraser University (SFU).

Mais il pourrait y avoir une exception : comme on pense que la matière et l’antimatière sont des reflets l’une de l’autre, les raies spectrales des atomes d’antimatière devraient être identiques à celles d’un atome normal. On ne sait pas si cela est vrai ou non. Jusqu’à maintenant, les scientifiques n’avaient réussi qu’à avoir un aperçu des raies spectrales de l’antimatière et à les comparer grossièrement avec celles de la matière normale.

Les scientifiques de l’expérience ALPHA étudient l’antihydrogène, l’équivalent d’un atome d’hydrogène ordinaire dans l’antimatière. Les résultats de leur expérience montrent que certaines raies spectrales de l’antihydrogène correspondent à celles de l’hydrogène. L’équipe prévoit agrandir encore l’image pour vérifier s’il existe des différences subtiles entre les deux atomes à une échelle encore plus petite.

L’étude est réalisée au laboratoire du Conseil européen pour la recherche nucléaire, le This link will take you to another Web site CERN situé à Genève. Les scientifiques irradient les atomes d’antihydrogène avec des micro-ondes semblables à celles qui sont utilisées pour communiquer avec les satellites. Ensuite, les antiatomes révèlent leur identité en émettant ou en absorbant l’énergie à des fréquences très précises. Ce modèle ou spectre de fréquences correspond à « l’empreinte digitale » décrite par M. Hayden.

« L’un des défis auxquels nous sommes confrontés est que la matière et l’antimatière se détruisent mutuellement lorsqu’elles entrent en contact l’une avec l’autre. Nous devons les séparer. Nous ne pouvons pas placer nos antiatomes dans un contenant ordinaire. Nous devons les enfermer ou les garder dans une bouteille magnétique spéciale », explique Justine Munich, doctorante en physique à la SFU.

« Nous espérons que l’étude des propriétés des antiatomes nous en apprendra davantage sur l’univers dans lequel nous vivons. Nous pouvons fabriquer de l’antimatière en laboratoire, mais elle ne semble pas exister naturellement, sauf en quantité minuscule. Pourquoi? Nous ne savons tout simplement pas. Mais peut-être que l’antihydrogène pourra nous donner des indices », ajoute M. Hayden.

Cet article a été traduit et adapté avec la permission de la This link will take you to another Web site Simon Fraser University (en anglais seulement).