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Os Pesquisadores Medem o Estado Interno de Átomo de Antihydrogen

Published on March 12, 2012 at 4:22 AM

Por Cameron Chai

A colaboração ALFA no CERN tem realizado pela primeira vez as medidas espectroscópicas da estrutura interna do átomo do antihydrogen usando uma garrafa magnética especialmente projetada chamada Armadilha do Campo Magnético de Mínimo.

Como o hidrogênio ordinário, um único elétron que orbita um núcleo do protão, antihydrogen é o mais simples dos átomos, um único positrão (antielectron) que orbita um único antiproton. A experiência ALFA do CERN era primeira para prender o antihydrogen em uma garrafa magnética, usando um ímã superconducting do octupole. (Crédito: Imagens por Chukman Assim, Grupo de Investigação 2011 de Wurtele do © dos direitos reservados. Todos os direitos reservados.)

Os Pesquisadores no Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley do Ministério de E.U. de Energia ajudaram em projetar e em modelar a Armadilha Mínima do Campo Magnético. A armadilha é formada pelos ímãs superconducting cujos os campos prendem átomos do antihydrogen.

Em uma série de experiências, os cientistas ALFA produzidos e as centenas prendidas de átomos do antihydrogen no Campo Magnético Mínimo Prendem-nos e banharam então em uma radiação da microonda para estudar suas estruturas internas. Durante o banho, a rotação dos positrão' foi lançada pela radiação da microonda, causando a liberação dos átomos da garrafa magnética e de sua aniquilação subseqüente sobre a parede da garrafa.

A freqüência da radiação da microonda necessário para lançar as rotações dos antihydrogen pode ser usada como uma medida directa da variação na energia entre os dois estados hyperfine dos antihydrogen. Até aqui, a medida é impreciso porque a quantidade da diferença da energia confia na escala do campo magnético na armadilha do antihydrogen do ALFA.

Os cientistas ALFA utilizaram duas técnicas diferentes a saber o método do desaparecimento e o método da aparência para recolher os dados que referem-se os estados internos de átomos do antihydrogen. No método do desaparecimento, os ímãs superconducting da armadilha são desligados de repente para prender uma contagem média dos anti-átomos em um período e estes anti-átomos são contados então quando se aniquilam contra as paredes da ordinário-matéria da experiência. Em determinadas fugas, as microondas são activadas na freqüência ressonante, que é medida para lançar as rotações do positrão. Em outras experimentações, as microondas estão activadas em alguma outra freqüência, quando não forem activadas de todo em alguns outros casos. Estes resultados confirmam que a freqüência ressonante é a freqüência direita capaz de lançar as rotações dos anti-átomos e dos liberar.

No teste da aparência, os anti-átomos são apreendidos na armadilha por três minutos para contar cada aniquilação que ocorre durante o lançamento de uma rotação de um anti-átomo pela microonda e de sua liberação da armadilha. Os pesquisadores ALFA têm os planos para usar um raio laser para estudar os anti-átomos prendidos enquanto pode eficientemente medir os níveis de energia dos antihydrogen. Além Disso, os lasers podem fazer anti-átomos quase imóveis refrigerando os, permitindo medidas exactas de suas propriedades.

Os pesquisadores pensam que o antihydrogen e o hidrogênio são idênticos. Contudo, pode haver uma diferença entre o espectro atômico do hidrogênio ordinário e aquele do antihydrogen e da esta diferença deve ser confirmada ainda. Os resultados da pesquisa foram relatados na Natureza.

Source: http://www.lbl.gov

Last Update: 12. March 2012 05:54

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