Dopo il bosone di Higgs l’antimateria. Per la prima volta ne è stato prodotto e intrappolato un fascio. È un altro successo del Cern di Ginevra: dopo la scoperta della cosiddetta particella di Dio, che ha consentito al teorico fisico Higgs di ottenere il Nobel. La caccia ai segreti della fisica ha segnato un altro punto, aprendo per la prima volta la possibilità di osservare più da vicino e in dettaglio i segreti della materia nella quale, come in uno specchio, le particelle hanno la stessa massa ma opposta carica elettrica rispetto alla materia ordinaria.

Pubblicato sulla rivista Nature Communications, il risultato è stato ottenuto nell’esperimento Asacusa, frutto di una collaborazione internazionale al quale l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Nei fasci di antiparticelle prodotti al Cern e fatti scorrere all’interno di una sorta di cilindro lungo tre metri e mezzo, i ricercatori hanno individuato 80 atomi di anti-idrogeno, in un punto del cilindro collocato a circa 2,7 metri dalla sorgente di anti-particelle e nel quale le influenze dei magneti erano ridotte al minimo. Il fascio di anti-atomi è stato catturato “in volo”, bombardandolo con microonde.

“Adesso saremo in grado di studiare più in dettaglio le caratteristiche dell’antimateria”, dice Luca Venturelli, dell’Infn di Brescia e dell’Università di Brescia, che coordina il gruppo italiano della collaborazione Asacusa. I nuovi dati potrebbero portare ad una risposte che i fisici di tutto il mondo attendono da decenni: perché non vediamo l’antimateria se, subito dopo il Big Bang, era presente in una quantità pari a quella della materia? Se vengono a contatto, infatti, materia e antimateria si annichilano a vicenda. Eppure “attorno a noi vediamo soltanto materia, ma non abbiamo mai trovato nemmeno un anti-atomo: dove sia finita l’antimateria è un mistero”, osserva Venturelli. Questa disparità, che i fisici chiamano asimmetria, è un autentico rompicapo.

Confrontare atomi di idrogeno e di anti-idrogeno costituisce uno dei modi migliori per eseguire test di alta precisione sulla simmetria tra materia e antimateria. Gli spettri di idrogeno e anti-idrogeno sono previsti essere identici: ogni piccola differenza tra loro potrebbe aiutare a risolvere il mistero dell’asimmetria e aprire una finestra sulla “nuova fisica”. Il prossimo passo dell’esperimento Asacusa sarà quindi produrre e analizzare fasci di antiparticelle sempre più ricchi e stabili. Il futuro sa di fantascienza perché l’antimateria potrebbe diventare una straordinaria fonte di energia, per esempio per realizzare motori di astronavi interplanetarie come quelli immaginati nella serie Star Trek.

L’abstract su Nature