L'antimatière est l'opposé de la matière, et lorsque les deux entrent en contact, elles s'annihilent dans un éclat d'énergie. Dans l’univers primitif, il y avait une quantité égale de matière et d’antimatière, mais d’une manière ou d’une autre, la matière en est venue à dominer. C’est ce qu’on appelle l’asymétrie matière-antimatière, et c’est l’un des plus grands mystères de la physique.
La collaboration ALPHA étudie l'antihydrogène, qui est le pendant antimatière de l'hydrogène. L'antihydrogène est obtenu en combinant des positrons, qui sont les homologues antimatière des électrons, avec des antiprotons. La collaboration ALPHA a réussi à piéger et à retenir des atomes d'antihydrogène pendant des périodes de plus en plus longues, ce qui leur a permis d'étudier plus en détail les propriétés de l'antimatière.
L’un des derniers résultats de la collaboration ALPHA est que les atomes d’antihydrogène ont un moment magnétique légèrement différent du moment magnétique des atomes d’hydrogène. Cette différence est très petite, mais elle est significative car elle viole une symétrie fondamentale de la nature connue sous le nom de symétrie CPT. La symétrie CPT stipule que les lois de la physique doivent être les mêmes pour la matière et l’antimatière, et que le temps et l’espace ne doivent pas avoir de direction privilégiée.
La violation de la symétrie CPT par les atomes d’antihydrogène pourrait fournir un indice sur l’asymétrie matière-antimatière. Si les lois de la physique ne sont pas les mêmes pour la matière et l’antimatière, il est alors possible qu’il y ait eu un léger excès de matière par rapport à l’antimatière dans l’univers primitif. Cet excès de matière aurait pu s’accroître au fil du temps, conduisant finalement à la domination de la matière que nous observons aujourd’hui.
Les derniers résultats de la collaboration ALPHA constituent une avancée significative dans la compréhension de l’asymétrie matière-antimatière. En poursuivant l’étude de l’antihydrogène, la collaboration espère faire la lumière encore plus sur ce mystère fondamental de la nature.
