Cette découverte pourrait permettre aux scientifiques d’éclaircir l’une des principales énigmes de l’Univers: l’apparente disparition de l’antimatière après le Big Bang
Dans un article publié mercredi par la revue «Nature», le Cern explique que les chercheurs du projet Alpha ont réussi à produire sous vide des atomes d’antihydrogène, homologue de l’hydrogène dans l’antimatière, et à les conserver pendant un dixième de seconde, «un laps de temps suffisamment long pour pouvoir les étudier». Ces chercheurs sont pour l’instant parvenus à capturer 38 anti-atomes suffisamment longtemps pour être examinés et comparés à l’hydrogène.
Les chercheurs ont dû utiliser 10 millions d’antiprotons et encore davantage de positrons lors de 335 tentatives pour réussir à produire et piéger 38 atomes d’antihydrogène ultrafroids. Pour confiner ces particules neutres, il a fallu mettre au point un nouveau type de piège magnétique.
«C’est très gratifiant et un peu émouvant de regarder l’appareil Alpha et de savoir qu’il contient des atomes stables et neutres d’antimatière», s’est réjoui Jeffrey Hangst (Université d’Aarhus, Danemark) au nom des participants à ces travaux.
La nature a exclu l’antimatière
Le physicien anglais Paul Dirac avait prédit dès 1931 l’existence d’antimatière, une matière «miroir» de celle que nous connaissons. Mais elle reste difficile à observer car tout atome d’antimatière s’annihile au contact de la matière, en produisant une énorme quantité d’énergie.
Un atome d’hydrogène est formé d’un proton positif et d’un électron négatif. Un atome d’antihydrogène est constitué d’un proton négatif (antiproton) et d’un électron positif ou positron. «Pour des raisons que l’on ignore encore, la nature a exclu l’antimatière», a réagi dans un communiqué Jeffrey Hangst. «Cela nous incite à poursuivre nos efforts pour découvrir les secrets de l’antimatière.»
Matière et antimatière auraient été créées en quantité égale dans les instants suivant le Big Bang, mais il ne reste guère que la matière. Où est passée l’antimatière? Cette question taraude les physiciens.
Certains d’entre eux se demandent même si l’antimatière aurait une antigravité, si au lieu de s’attirer deux atomes d’antimatière se repousseraient. Découvrir une telle gravité répulsive pourrait apporter une réponse à une autre énigme, celle de l’énergie inconnue qui favoriserait l’accélération de l’expansion de l’univers.
De premiers atomes d’antihydrogène avaient été produits au Cern dès 1995. Mais ils étaient annihilés quasi instantanément au contact de la matière sans que leurs propriétés puissent être étudiées.
ATS