Ladung des Antiwasserstoffatoms genauer bestimmt

Wissenschaftler gehen davon aus, dass es zu jedem Elementarteilchen ein entsprechendes Antiteilchen gibt. Diese Antiteilchen haben die gleichen Eigenschaften wie ihre bekannten Gegenstücke, tragen aber die entgegengesetzte Ladung. Aus einem bislang unbekannten Grund kommt Materie im Gegensatz zu Antimaterie im Universum allerdings häufiger vor. Um dieses Rätsel zu lösen, untersuchen Forscher die Eigenschaften von Materie und Antimaterie mit immer höherer Genauigkeit, um kleine Abweichungen zu finden, die die Unterschiede in der Häufigkeit erklären könnten. Wissenschaftlern vom CERN gelang es nun, die Ladung des Antiwasserstoffatoms mit etwa hundertmal größerer Präzision zu messen als bisher. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift „Nature Communications“.

Experimentierhalle des ALPHA Experiments

Bevor es möglich ist, das Antimaterieteilchen zu untersuchen, muss es zunächst erzeugt werden. Im Fall von Antiwasserstoff setzen Forscher das Antimaterieatom aus einem Antiproton als Kern und einem Positron in der Hülle zusammen. Chanpreet Amole und seine Kollegen vom ALPHA-Experiment am CERN sperrten nun die Antiwasserstoffatome in einer Falle ein und leiten diese in ein elektrisches Feld. Da Antiwasserstoff genau wie sein bekanntes Gegenstück – das Wasserstoffatom – bislang als elektrisch neutral angesehen wird, sollte es nicht durch das Feld beeinflusst und abgelenkt werden. Das Team untersuchte 386 Ereignisse und konnte so die angenommene elektrische Neutralität mit sehr hoher Genauigkeit bestätigen – ein möglicher Unterschied zwischen Wasserstoff und Antiwasserstoff wurde damit nicht gefunden.

Das Ergebnis ist allerdings hilfreich, um Experimente zu verbessern und zu unterstützen, die sich mit den gravitativen Unterschieden zwischen Wasserstoff und Antiwasserstoff beschäftigen. Denn wäre das Anitwasserstoffatom doch geladen, hätte dies zu systematischen Fehlern bei den Gravitationsmessungen geführt.