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Posté par Adrien le Lundi 07/08/2017 à 00:00
ALPHA se penche sur les secrets de l'antimatière
Dans un article paru dans la revue Nature, l'expérience ALPHA auprès du Décélérateur d'antiprotons du CERN rapporte la première observation de la structure hyperfine de l'antihydrogène, l'équivalent de l'hydrogène dans l'antimatière (L'antimatière est l'ensemble des antiparticules des particules composant la matière classique — celle dont est faite la Terre. Le préfixe « anti- » signifie que l'antimatière...). Ces résultats montrent la voie pour des analyses toujours plus détaillées de la structure de l'antihydrogène et pourraient aider à comprendre les différences qui existeraient entre matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La...) et antimatière.


Alpha Experiment (Image: Maximilien Brice/CERN)

Les chercheurs ont réalisé des mesures spectroscopiques sur des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...) d'antihydrogène fabriqués maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille, voire de plusieurs, sans être considérée comme un immeuble collectif.), en générant des transitions entre différents états d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) des anti-atomes. Ils ont ainsi amélioré des mesures précédentes en identifiant (En informatique, on appelle identifiants (également appelé parfois en anglais login) les informations permettant à une personne de s'identifier...) et mesurant deux lignes spectrales de l'antihydrogène. La spectrosocopie est un moyen de sonder la structure interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le "Diplôme...) des atomes en étudiant leur interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) avec des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) électromagnétiques.

En 2012, l'expérience ALPHA a démontré pour la première fois la possibilité technique d'agir sur la structure interne d'atomes d'antimatière. En 2016, l'équipe a rapporté la première observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) de transitions optiques de l'antihydrogène. En exposant (Exposant peut signifier:) les antiatomes à des micro-ondes d'une fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le...) précise, les scientifiques ont désormais induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité...) des transitions hyperfines et affiné leurs mesures. L'équipe est parvenue à mesurer deux lignes spectrales de l'antihydrogène et n'a observé aucune différence en les comparant aux lignes spectrales de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.), dans les limites de précision de l'expérience.

" La spectroscopie est un outil très important dans tous les domaines de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...). En appliquant maintenant la spectroscopie à l'antimatière, nous entrons dans une nouvelle ère (Une nouvelle ère (1/2) et Une nouvelle ère (2/2) sont des épisodes de la série télévisée Stargate Atlantis. Ce sont les deux premiers...), explique Jeffrey Hangst, porte-parole de l'expérience ALPHA. Avec nos techniques uniques, 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 (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'antiatomes (jusqu'à 74 en même temps), ce qui facilite la réalisation de mesures de précision. Avec ce nouveau résultat, la collaboration ALPHA a montré la maturité de ses techniques, pour explorer les propriétés des atomes d'antimatière.

Les progrès rapides des expériences du CERN auprès du Décélérateur d'antiprotons, installation unique en son genre, sont très prometteurs, et laissent augurer des mesures encore plus précises dans un futur proche.

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Source: Stefania Pandolfi - Copyright CERN