Une équipe internationale de physiciens étudiant l'antimatière a maintenant mis au point un moyen amélioré de compresser spatialement un état de la matière appelé plasma non neutre, qui est constitué d'un type de particules d'antimatière, appelés antiprotons, piégé avec des particules de matière, comme les électrons. La nouvelle solution de compression, qui est basé sur la rotation du plasma dans une cavité piégée en utilisant des forces centrifuges comme une essoreuse à salade, est plus efficace que toutes les approches précédentes.

Dans cette étude publiée dans EPJ D , l'équipe montre que, dans des conditions spécifiques, une compression d'un facteur dix de la taille du nuage d'antiprotons, jusqu'à un rayon de seulement 0,17 millimètre, est possible. Ces résultats peuvent être appliqués dans le domaine de la recherche sur l'antimatière de basse énergie, pièges à particules chargées et physique des plasmas. Plus loin, ce travail fait partie d'un projet de recherche plus vaste, appelé AEgIS, qui vise à réaliser la première mesure directe de l'effet gravitationnel sur un système d'antimatière. Le but ultime du projet, qui se poursuit au CERN, le Laboratoire de Physique des Particules à Genève, Suisseeuropeaand, est de mesurer l'accélération de l'antimatière, à savoir l'antihydrogène, due à la gravité terrestre avec une précision de 1 %.

Dans cette étude, les auteurs utilisent une méthode de manipulation du plasma appelée paroi tournante, qu'ils ont optimisé. Ils utilisent des champs électriques spécialement adaptés, changer dans le temps et dans l'espace à l'intérieur du volume du piège, pour induire une modification de la fréquence de rotation. En raison de la force centrifuge résultante, le plasma tourne plus vite et est comprimé.

Spécifiquement, la proportion d'antiprotons piégés en compression est initialement inférieure à 0,1 % des électrons. Au cours de la procédure, le nombre d'électrons est réduit afin de maximiser la compression. Faire cela, les antiprotons et les électrons piégés dans le même volume tournent autour de l'axe du piège. De façon intéressante, pour un nombre donné de particules, plus la rotation est rapide, plus leur densité spatiale augmente à mesure que le rayon du plasma continue de diminuer.