Λεπτή ζώνη αντιύλης τυλίγει τον πλανήτη μας

Για πρώτη φορά Ιταλοί επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μια λεπτή ζώνη σωματιδίων αντιύλης, και συγκεκριμένα αντιπρωτονίων, «τυλίγει» γύρω-γύρω τον πλανήτη μας. Η ανακάλυψη έρχεται να επιβεβαιώσει τις μέχρι τώρα θεωρίες ότι το γήινο μαγνητικό πεδίο μπορεί να παγιδέψει την αντιύλη.

Η επιβεβαίωση, η οποία παρουσιάστηκε στο περιοδικό αστροφυσικής «Astrophysical Journal Letters», σύμφωνα με το BBC και το «New Scientist», βασίζεται στα ευρήματα του ανιχνευτή κοσμικής ακτινοβολίας «Pamela», που εκτοξεύτηκε το 2006 πάνω σε ένα κατασκευασμένο στη Ρωσία δορυφόρο, προκειμένου να μελετήσει τα υψηλής ενέργειας σωματίδια, τα οποία καταφθάνουν στη Γη με προέλευση τον Ήλιο και το διάστημα πέρα από το ηλιακό μας σύστημα…..

Ένα μικρό μέρος από τα αντιπρωτόνια αυτής της κοσμικής ακτινοβολίας εγκλωβίζονται -εξαιτίας του μαγνητικού πεδίου που περιβάλλει τη Γη- στην εσωτερική ζώνη «Βαν Άλεν», που βρίσκεται πέριξ του πλανήτη μας και όπου τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται κατά μήκος των γραμμών του γήινου μαγνητικού πεδίου. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορεί να υπάρχει αρκετή αντιύλη κοντά στον πλανήτη μας, ώστε στο απώτερο μέλλον να αποτελέσει μια άκρως αποδοτική προωθητική ύλη για τα διαστημόπλοια, μια ιδέα που ήδη μελετά η NASA. Η παραγόμενη ενέργεια από την επαφή (αντίδραση) ύλης και αντιύλης είναι μεγαλύτερη και από την ενέργεια της πυρηνικής σύντηξης στα άστρα όπως ο ήλιος μας.

Τα αντιπρωτόνια -και γενικότερα η αντιύλη- εκμηδενίζονται όταν έρθουν σε επαφή με κανονική ύλη, εν προκειμένω με πρωτόνια. Όσα τέτοια σωματίδια δεν έρχονται αμέσως σε επαφή με την κανονική ύλη, παραμένουν εν ζωή για λεπτά ή και για ώρες, σχηματίζοντας έτσι μια ζώνη αντιύλης, η οποία αποτελεί «την πιο άφθονη πηγή αντιπρωτονίων κοντά στη Γη», σύμφωνα με τον ερευνητή Αλεσάντρο Μπρούνο του πανεπιστημίου του Μπάρι, έναν από τους επιστήμονες που μελέτησαν το φαινόμενο, σε συνεργασία με τον Πιερτζιόρτζιο Πικότσα του πανεπιστημίου της Ρώμης «Τορ Βεργκάτα» και άλλους ερευνητές.

Στο παρελθόν οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει μια άλλη μορφή αντιύλης, τα ποζιτρόνια (δηλαδή αντιηλεκτρόνια), να έχουν παγιδευτεί στις ζώνες ακτινοβολίας Βαν Άλεν και τώρα για πρώτη φορά εντοπίζονται και αντιπρωτόνια, που είναι πολύ βαρύτερα, καθώς έχουν μάζα περίπου 2.000 μεγαλύτερη από τα ποζιτρόνια.

Υπενθυμίζεται ότι άλλοι επιστήμονες, στο CERN, προσπαθούν -με τη βοήθεια ισχυρών μαγνητών- να παγιδέψουν αντιύλη για ικανό χρονικό διάστημα, ώστε να την μελετήσουν με την ησυχία τους και ήδη έχουν κάνει προόδους.

Advertisements

Πιο κοντά στην αντιύλη φτάνει η επιστημονική ομάδα του επιταχυντή Tevatron

Αμερικανοί φυσικοί που μελετούν σωματίδια φτάνουν πιο κοντά στο συμπέρασμα σχετικά με το γιατί υπάρχει το σύμπαν στη σημερινή του μορφή, φτιαγμένο εξ ολοκλήρου από ύλη. Οι φυσικοί υποστηρίζουν πως κατά τη μεγάλη έκρηξη θα έπρεπε να είχαν δημιουργηθεί ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης.

Το 2010, ερευνητές από τις εγκαταστάσεις του επιταχυντή Tevatron*, ισχυρίστηκαν πως τα προκαταρκτικά αποτελέσματα δείχνουν μία μικρή υπέρβαση της ύλης έναντι της αντιύλης. Η ομάδα έχει υποβάλλει έγγραφο που δείχνει πως τα αποτελέσματα αυτά έχουν ισχυρή βάση. Κάθε ένα από τα γνωστά θεμελιώδη σωματίδια έχει ένα αντίστοιχο αδερφικό αντιύλης , με τα ίδια χαρακτηριστικά , αλλά με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Όταν ένα σωματίδιο συναντά το αντισωματίδιό του, το ένα εξολοθρεύει το άλλο και εξαφανίζονται σε μία υψηλής ενέργειας λάμψη φωτός.

Το ερώτημα παραμένει: γιατί δε συνέβη αυτό στην αρχή του σύμπαντος με τις ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης, έχοντας ως αποτέλεσμα ένα σύνολο που στερείται και των δύο; Μήπως διδασκόμαστε λάθος φυσική; Τα αποτελέσματα του Tevatron προέρχονται από ένα σύνολο σωματιδίων που παρήχθησαν στη μονάδα κατά τη συντριβή πρωτονίων σε αντιπρωτόνια. Η σύγκρουση αυτή δημιούργησε έναν αριθμό διαφορετικών μορίων και η ομάδα που χειριζόταν τον ανιχνευτή DZero παρατήρησε για πρώτη φορά διαφορά στη διάσπαση των σωματιδίων που ονομάζονται μεσόνια** Β.

Αυτά διασπόνται σε ζευγάρια σωματιδίων που ονομάζονται μιόνια*** μαζί με τις εκδόσεις αντιύλης, τα αντιμιόνια. Η ομάδα ανέφερε το Μάϊο του 2010 σε ένα έγγραφο του PhysicalReviewLetters πως τα υλικά σωματίδια υπερίσχυαν κατά 1%. Ωστόσο το αποτέλεσμα αυτό αποτελεί ένα τυχαίο περιστατικό και όχι μία νέα φυσική. Οι ερευνητές έχουν πλέον 50% περισσότερα δεδομένα για να εργαστούν και έχουν προσπαθήσει να αποδείξουν πως το πρώιμο αποτέλεσμά τους στην πραγματικότητα προήλθε από διασπάσεις σωματιδίων που προτάθηκαν για δοκιμή σε πείραμα. Όπως ανέφεραν την περασμένη Πέμπτη, έχει μειωθεί η αβεβαιότητα στο πείραμα κατά 0.005%. Η σωματιδιακή φυσική διαθέτει έναν αυστηρό ορισμό για το τι μπορεί να οριστεί ως ανακάλυψη , την πιθανότητα κατά 0.00003% πως το αποτέλεσμα δεν είναι πραγματικό το οποίο η ομάδα πρέπει να αποδείξει πριν μπορέσει να ισχυριστεί πως έχουν επιλυθεί  τα μακροχρόνια μυστήρια ύλης/αντιύλης.

tevatron είναι ένας κυκλικός επιταχυντής σωματιδίων στις ΗΠΑ, στο εθνικό εργαστήριο επιταχυντών Fermi

**Τα μεσόνια είναι αδρόνια που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ

**Τα μιόνια είναι στοιχειώδη σωματίδια παρόμοια με τα ηλεκτρόνια, με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο και σπιν 1/2

BBC / Μετάφραση epistimonikos