Forschung am CERN

Neuer Rekord: Anti-Materie sitzt minutenlang in der Falle

Wissenschaftler am CERN können einen neuen Rekord vorweisen: Erstmalig wurden Anti-Wasserstoffatome für 1000 Sekunden - mehr als eine Viertelstunde - eingefangen. Diese Zeit reichte aus, um erste Untersuchungen der Anti-Materie durchzuführen.

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CERN: Die goldenen Elektroden wurden für die Falle verwendet, in der Anti-Wasserstoff eingefangen wurde. (Quelle: Niels Madsen ALPHA/Swansea)
CERN: Die goldenen Elektroden wurden für die magnetische Falle verwendet, in der Anti-Wasserstoff eingefangen wurde. (Quelle: Niels Madsen ALPHA/Swansea)
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Die Forscher des so genannten "Alpha"-Projekts haben damit ihren eigenen Rekord deutlich verbessert. Im November 2010 ist es ihnen zum ersten Mal gelungen Anti-Wasserstoffatome einzufangen, damals allerdings nur für rund 170 Millisekunden. Außerdem konnten bei dem neuen Versuch insgesamt 309 Anti-Atome in dem Magnetfeld gehalten werden, im November waren es lediglich 38.

Anti-Atome wurden gekühlt

Die neuen Zeiten und Zahlen sind auf Verbesserungen der "Falle" zurückzuführen. So wurden die Anti-Wasserstoffatome zunächst stark abgekühlt. Die Temperatur lag bei -272,61 Grad Celsius, also nur knapp über dem absoluten Nullpunkt von -273,15 Grad Celsius. Die Forscher konnten zum ersten Mal die Energieverteilung von gefangenem Anti-Wasserstoff messen. Über den Vergleich mit Simulationen können die Forscher dadurch Symmetrie-Regeln der Teilchenphysik genauer prüfen. Die Ergebnisse sind in einem Artikel zusammengefasst, der vorab auf Arxiv.org veröffentlicht wurde.

Das Problem Anti-Atome für längere Zeit zu erzeugen besteht darin, dass sich Materie und Anti-Materie gegenseitig vernichten, sobald sie aufeinander treffen - dies wird als Annihilation bezeichnet. Die Forscher hoffen über die Untersuchung der Anti-Atome Fragen zur Entstehung des Universums beantworten zu können. Bislang konnte die Wissenschaft noch nicht klären, warum sich das Universum nach dem Urknall überwiegend aus Materie gebildet hat. Forscher gehen davon aus, dass Anti-Materie und Materie zunächst zu gleichen Teilen vorlagen.

Auf der Suche nach Anti-Materie

Bei der Klärung dieser Frage soll künftig auch das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS-02) helfen. Der Teilchendetektor wird mit dem Space Shuttle Endeavour zur Internationalen Raumstation gebracht und dort befestigt. Er soll kosmische Strahlung messen und unter anderem Anti-Materie aufspüren. Diese konnte im All bislang noch nicht nachgewiesen werden.

Der Start der Endeavour war ursprünglich für den 29. April geplant, wurde aber wegen technischen Schwierigkeiten verschoben. Inzwischen wird der 10. Mai als frühestmöglicher Termin genannt.

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