Una “pistola” in grado di sparare fasci di positroni, per studiare l'antimateria.

Fonte: Gaianews.it

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Un gruppo di ricerca internazionale che fa capo all’Università del Michigan ha costruito una vera e propria “pistola” in grado di sparare fasci di positroni ricreando quelle stesse condizioni che, negli acceleratori di particelle di più grandi dimensioni, consentono di studiare l’antimateria. L’articolo, pubblicato nella rivista Physical Review Letters, è un significativo passo avanti in fisica delle alte energie, e viene reso pubblico poco dopo la notizia del mini acceleratore comandabile da un tablet: un gruppo di ricercatori dell’Università di Austin, in Texas, ha pubblicato un articolo sulla rivista Nature Communication in cui si descrive nel dettaglio questa nuova tecnologia.
Perché sono così importanti i positroni? I positroni sono il gemello opposto degli elettroni. Oltre ad essere generati nelle collisioni degli acceleratori come il Large Hadron Collider di Ginevra e quello del Lawrence Livermore National Laboratory che ha creato positroni con un fascio laser estremamente potente in un minuscolo disco d’oro, queste particelle sono così importanti perché ne esistono due fonti naturali, difficilmente osservabili in modo diretto: i buchi neri e le pulsar.
Studiare queste antiparticelle significa, infatti, comprendere meglio questi corpi estremi che popolano il nostro Universo e, insieme, l’evoluzione nel tempo dell’Universo stesso. Vediamo meglio in cosa consiste questo nuovo esperimento  (All'inizio di questo articolo, trovate uno schema che gli autori hanno usato per spiegarne i dettagli: credit arxiv.org/abs/1304.5379).
I ricercatori hanno costruito un dispositivo, non più lungo di un metro, che è in grado di generare brevi sequenze di entrambi – elettroni e positroni – ricreando una situazione molto simile  a quella che caratterizza le emissioni di buchi neri e pulsar. Per giungere a questo risultato gli scienziati hanno sparato un fascio laser in un campione di elio inerte provocando la creazione di un flusso di elettroni che si muovono a velocità molto elevata. Gli elettroni sono poi stati convogliati verso un foglio molto sottile di metallo i cui atomi sono stati distrutti; a queste collisioni segue un flusso di elettroni e positroni che vengono isolati e separati mediante magneti.
Ogni esplosione di questa pistola ai positroni dura appena 30 femtosecondi, ma ognuna di esse genera quadrilioni di positroni, un livello di densità paragonabile a quella prodotta al CERN. I ricercatori suggeriscono che il loro dispositivo potrebbe essere usato per simulare le correnti a getto dei buchi neri e/o dell pulsar, e confidano nella possibilità di trovare alcune risposte: i positroni sono le uniche particelle che si generano in queste condizioni? In che modo le particelle  interagiscono con l’ambiente in cui vengono riversate? Cosa ci dicono queste emissioni sulla natura dei buchi neri e delle pulsar? Non resta che attendere.