Espectroscopia de Antihidrogénio & Técnica de Sublimação de Matriz de Isolamento
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Sala de Conferências
Departamento de Física
Estudos de precisão de antihidrogênio podem lançar luz sobre um dos maiores mistérios da física atual: a assimetria entre matéria e antimatéria no Universo. Nessa apresentação revimos os desenvolvimentos nos experimentos ATHENA e ALPHA, sediadas no Desacelerador de Antiprotons (AD) do CERN, começando pela primeira produção[1] de anti-átomos em baixas velocidades, ao primeiro aprisionamento[2] desses átomos à recente medida por espectroscopia a laser da transição 1S-2S[3]. Essa medida, com incerteza relativa de 2 partes em 1012 constitui a medida mais precisa e acurada já feita sobre antimatéria. A cavidade ótica criogênica de aumento de potência do laser, fundamental para o experimento, foi projetada e construída na UFRJ[4]. Há perspectiva de se atingir partes em 1015 e além[5], o que vai requerer mais resfriamento dos anti-átomos[6] e a possibilidade de aprisionar hidrogênio no mesmo ambiente de armadilha que o antihidrogênio[7] usando a técnica de Sublimação de Matriz de Isolamento (MISu)[8] desenvolvida na UFRJ. A técnica de MISu tem potencial de permitir aprisionamento não só de hidrogênio, mas também de moléculas e espécies fundamentais para estudos com neutrinos como trício.
[1] M. Amoretti et al. (ATHENA Coll.), "Production and detection of cold antihydrogen atoms", Nature 419, 456 (2002)
[2] G. B. Andresen et al. (ALPHA Collaboration), "Trapped Antihydrogen", Nature 468, 673
[3] M. Ahmadi et al. [ALPHA Collab.], “Characterization of the 1S–2S transition in antihydrogen”, Nature 557, 71 (2018) doi: 10.1038/s41586-018-0017-2
[4] A.Oliveira, L.Moreira, R.Sacramento, L.Kosulic, V.Brasil, W.Wolff and C.L.Cesar, “Cryogenic mount for mirror and piezoelectric actuator for an optical cavity”, Rev. Sci. Instrum. 88, 063104 (2017); doi: 10.1063/1.4989404
[5] Ch. G. Parthey et al., “Improved Measurement of the Hydrogen 1S-2S Transition Frequency”, Phys. Rev. Lett. 107, 203001 (2011); C. L. Cesar, “Zeeman effect on the 1S-2S transition in trapped hydrogen and antihydrogen”, Phys. Rev. A 64, 023418 (2001); C. L. Cesar et al., “Two-Photon Spectroscopy of Trapped Atomic Hydrogen”, Phys. Rev. Lett. 77, 255 (1996)
[6] M. Ahmadi et al. [ALPHA Collab.], “Observation of the 1S–2P Lyman-α transition in antihydrogen “Naturevolume 561, pages211–215 (2018)
[7] C. L. Cesar, “A sensitive detection method for high resolution spectroscopy of trapped antihydrogen, hydrogen and other trapped species”, J. Phys. B 49, 074001 (2016)
[8] ver A. N. Oliveira, R. L. Sacramento, L. S. Moreira, L. O. A. Azevedo, W. Wolff, and C. Lenz Cesar, “Heteronuclear molecules from matrix isolation sublimation and atomic diffusion” J.Chem.Phys. 149, 084201 (2018) e referências contidas.
Filipe Veloso e Pedro Costa
