Erster Antimaterie-Teilchenstrahl am Cern

Wissenschafter der Asacusa-Kollaboration (Atomic Spectroscopy and Collisions Using Slow Antiproton) ist es gelungen, mit einer neuartigen Einrichtung einen Teilchenstrahl aus Anti-Wasserstoffatomen zu erzeugen. Die Forschergruppe sucht nach Unterschieden zwischen Atomen und deren Antipartikeln und hofft, damit Erkenntnisse über die Entstehung unseres Universums zu erhalten. Die Wissenschafter wollen die elektrischen Emissionen von Wasserstoffatomen und ihren Antiteilchen vergleichen. Das Problem dabei ist, dass die Antiteilchen mittels starker Magnetfelder in ihrer Position festgehalten werden müssen, um den Kontakt mit Materie zu verhindern. Diese Magnetfelder verhindern indes eine Analyse des elektromagnetischen Spektrums.

Die Wissenschafter haben das Problem so gelöst, dass sie die Antiteilchen von den starken Magnetfeldern wegleiten. Die Gruppe entwickelte dazu eine Einrichtung, mit der die Antiteilchen über eine Anordnung verschieden starker Magnetfelder als Teilchenstrahl rund drei Meter von ihrem Ursprungsort weggeleitet werden können. Im ersten Testlauf zählten die Forscher 80 Anti-Wasserstoffatome in ihrem Teilchenstrahl. Nun, da der Funktionsnachweis erbracht ist, können die Forscher der Asacusa-Gruppe die Analyse des Anti-Wasserstoffs in Angriff nehmen.

Theoretisch sollte das elektrische Spektrum von Wasserstoff und Anti-Wasserstoff identisch sein. Die Entdeckung allfälliger Unterschiede könnte einen Hinweis auf eine der wichtigsten kosmologischen Fragen liefern – warum Materie in unserem Universum dominant ist. Yasunori Yamazaki, Leiter der Asacusa-Gruppe, erklärt: «Wir gehen davon aus, dass beim Urknall gleich viel Materie wie Antimaterie entstanden ist.» Trifft Materie mit Antimaterie zusammen, so wandeln sie sich in Energie um. Wenn unser Universum im jungen Stadium tatsächlich aus gleich viel Materie und Antimaterie bestand, so dürfte nach heutigem Wissensstand theoretisch nur freie Energie übriggeblieben sein oder es hat sich parallel ein Antimaterie-Universum gebildet. Aus noch ungeklärten Gründen besteht unser Universum heute jedoch hauptsächlich aus Materie.