Scoperta al Cern una nuova informazione sull’antimateria: cade per effetto della gravità come la materia stessa. La scoperta è stata fatta dall’esperimento Alpha, condotto da una collaborazione scientifica che coinvolge anche l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Durante la raccolta dei dati nel 2022, il team di scienziati di Alpha è stato in grado di osservare direttamente gli effetti della gravità sul movimento degli atomi di antidrogeno. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature il 28 settembre. Questa è la prima misura di interazione gravitazionale tra materia e antimateria, in particolare tra gli atomi di antidrogeno, nell’ambiente gravitazionale terrestre. Il valore ottenuto è compatibile con le previsioni della relatività generale.
Il professor Germano Bonomi dell’Università di Brescia, affiliato all’Infn e membro della collaborazione Alpha, ha spiegato che questo è il primo esperimento che dimostra la sensibilità agli effetti della gravità sugli atomi di antidrogeno, che sono la forma di antimateria studiata in questo caso. L’esperimento è stato pianificato e realizzato dalla collaborazione Alpha, che ha lavorato a lungo per questa misura. Gli atomi di antidrogeno prodotti sono intrappolati in un dispositivo chiamato Alpha-g, utilizzando campi magnetici, tra due bobine che determinano le barriere magnetiche superiori e inferiori.
La strategia sperimentale si basa sul bilanciamento delle forze gravitazionale e magnetica. Gli atomi di antidrogeno vengono intrappolati e accumulati nella regione desiderata, per poi essere rilasciati lentamente abbassando i potenziali magnetici. L’obiettivo è misurare l’influenza della gravità sul movimento degli atomi quando fuggono e si annichilano contro le pareti dell’apparato. L’effetto gravitazionale si presenta come una differenza nel numero di eventi di annichilazione tra gli antiatomi che sfuggono dalla parte superiore o inferiore dell’apparato.
I ricercatori sottolineano che, sebbene ci siano teorie che prevedono una piccola violazione dell’accelerazione gravitazionale tra materia e antimateria, il livello di precisione attuale non consente ancora di fare nuove scoperte sulla gravità. Pertanto, i prossimi anni saranno dedicati a migliorare la misura sperimentale. Altri esperimenti al Cern, come AEgIS e Gbar, stanno conducendo ricerche simili e si spera che porteranno a progressi futuri.