Nouvelle recherche d'une équipe d'Aarhus, Swansea, et Purdue Universities a permis à des expériences récentes de faire la première mesure de la transition d'état atomique 1S – 2S dans l'antihydrogène.

Dans le journal, publié dans le Journal of Physics B :Atomique, Physique moléculaire et optique , une approche théorique est développée pour l'expérience ALPHA au CERN, et fournit les informations nécessaires pour effectuer des mesures spectroscopiques de haute précision de l'énergie de transition entre les niveaux d'énergie 1S et 2S.

Par conséquent, des mesures réussies ont maintenant été effectuées avec une précision supérieure à une partie sur un milliard.

Selon l'auteur principal, le Dr Chris Rasmussen :« Les calculs présentés ici ont permis la première observation de la transition 1S-2S dans l'antihydrogène par la collaboration ALPHA, qui a été un objectif longtemps recherché par la communauté de l'antimatière."

La recherche présentée par le Dr Rasmussen, Professeur Niels Madsen, et le professeur Francis Robicheaux, ouvre également la voie à des mesures encore plus précises des propriétés de l'antihydrogène.

L'arrangement physique pour les expériences est très complexe, et jusqu'à présent, seule une poignée d'antiatomes peut être piégé à la fois - généralement moins de 20. Cela signifie qu'une attention particulière doit être accordée aux conditions de toute mesure, pour garantir que la haute précision souhaitée peut être atteinte.

Les auteurs ont effectué une série de calculs et de simulations pour déterminer une méthode expérimentale viable pour les mesures de précision, compte tenu à la fois des détails de l'appareil et du faible nombre d'antiatomes disponibles pour l'expérience.

La recherche sur l'antihydrogène est en cours depuis de nombreuses années, mais ce n'est que récemment que l'antihydrogène neutre a pu être piégé pour être utilisé en spectroscopie. L'un des objectifs ultimes de cette recherche est de réaliser des tests de haute précision de l'invariance CPT en comparant la structure du niveau d'énergie de l'antihydrogène avec son homologue de la matière - l'hydrogène.

Cela devient alors un test strict de notre compréhension de la façon dont l'univers est devenu dans son état actuel, ainsi que des règles fondamentales régissant la nature. Données actuelles pour les portées d'hydrogène et précision de quelques parties sur 10 ^-15 , et les futures mesures d'antihydrogène visent à correspondre à cela.

Le professeur Madsen a déclaré :« Ces mesures visent finalement à comparer l'hydrogène et l'antihydrogène au niveau des détails spectaculaires auxquels l'hydrogène a été sondé, pour aider à répondre pourquoi l'Univers apparaît, de façon inattendue, être dépourvu d'antimatière."