Osservare l’antimateria in una foto

Si può osservare l’antimateria? Quelle tracce che vedete nell’immagine sono la “trascrizione” delle scie lasciate dal passaggio degli atomi attraverso una bolla di idrogeno e neon, nel quadro di un esperimento con una camera a bolle condotto presso il Fermilab.

La camera a bolle è un rilevatore di particelle elementari ideato e realizzato per la prima volta nel 1952 da Donald Arthur Glaser, simile per concezione alla camera a nebbia (o di Wilson) del 1899. Lo strumento (originariamente connesso ai rivelatori a ionizzazione) usa una quantità di liquido molto instabile surriscaldato oltre il punto di ebollizione, una condizione capace di provocare nuclei di ionizzazione con perturbazioni pur minime dovute a particelle cariche.

Nell’immagine in rosso è indicato un positrone (che è l’equivalente in antimateria dell’elettrone, come un elettrone positivo invece che negativo), una particella che “emerge” o nasce da una coppia positrone-elettrone risultante da un raggio gamma (fotone) ad alta energia (lo vedete in giallo). Le scie delle particelle di materia girano in senso orario (come si può scorgere anche sullo sfondo), mentre quelle dell’antimateria camminano in senso antiorario.

Ma l’antimateria è estremamente instabile: infatti si può vedere come cambia carica ed inizia a girare nella direzione opposta (colorata qui in blu). In realtà, possiamo descrivere come segue quello che è successo nell’esperimento: il positrone è entrato in contatto con un elettrone – trasferendogli in questo modo il proprio momento. E grazie a questo sappiamo una cosa molto importante: la massa del positrone è uguale alla massa dell’elettrone.

Ulteriori informazioni su esperimenti simili si trovano sul sito del Fermilab. (Photocredit: CERN).

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