Het klinkt als een futuristisch wapen, maar het doel ervan is toch echt alleen fundamenteel onderzoek: de nieuwe antimateriestraal van CERN.

Antimaterie is maar moeilijk in leven te houden in het lab. Komt een antideeltje namelijk het corresponderende deeltje tegen, dan verdwijnen ze allebei. Toch weten experimenten op CERN de laatste jaren allerlei interessante, nieuwe trucjes uit te halen met antimaterie. Het meest recente voorbeeld: de antimateriestraal van het experiment ASACUSA. Hierbij worden antiwaterstofatomen een aantal meter weggestuurd van de plek waar ze zijn geproduceerd. Voor een tachtigtal antiwaterstofatomen is aangetoond dat dit is gelukt.

Nieuwe natuurkunde

Waarom is dat interessant? Omdat natuurkundigen graag gewone waterstofatomen en antiwaterstofatomen zo precies mogelijk met elkaar vergelijken. Die zouden namelijk dezelfde eigenschappen moeten hebben – althans, volgens de theorieën die we nu hanteren. Zou er echter een verschil zijn, hoe miniem ook, dan zou dat de weg kunnen wijzen naar nieuwe natuurkunde.

Probleem is alleen, zoals gezegd, dat een antiwaterstofatoom verdwijnt zo gauw het in contact komt met gewone materie. Daarom is het nodig om zo’n antideeltje in het luchtledige te laten zweven. Dat is voor elkaar te krijgen door er een ingewikkeld magneetveld op los te laten. Maar zo’n magneetveld heeft een dusdanige invloed op bepaalde eigenschappen van het deeltje in kwestie, dat die niet meer met hoge nauwkeurigheid zijn te meten. Gevolg: een gedetailleerde vergelijking tussen waterstof en antiwaterstof wordt heel lastig – en daar ging het nou net om.

Belangrijke mijlpaal

Het ASACUSA-experiment probeert daar iets aan te doen door antiwaterstofdeeltjes een eindje weg te laten vliegen van de plek waar ze zijn geproduceerd. Hier is de invloed van het magneetveld dat ze gevangen houdt een stuk kleiner, en kunnen de eigenschappen van de deeltjes dus beter worden bepaald. Dat laatste is nog niet gebeurd, maar de onderzoekers noemen het nieuwe resultaat wel een belangrijke mijlpaal op de weg daarnaartoe. En dan komen we er misschien eindelijk achter of antiwaterstof zich echt hetzelfde gedraagt als huis-tuin-en-keuken-waterstof.

Bronnen: Nature Communications, CERN

Beeld: ASACUSA/CERN