Utilisateur:Mahl/Antiatome
Un antiatome est un atome d'antimatière, constitué d'un antinoyau formé d'antiprotons (chargés négativement) et d'antineutrons liés par l'interaction forte, et d'un cortège de positons (chargés positivement) liés à l'antinoyau par l'interaction électromagnétique.
Les antinoyaux et les antiatomes ne sont pas connus dans la nature, sauf peut-être des antinoyaux d'hélium 3 (des antihélions), détectés entre 1976 et 2021 par le spectromètre magnétique Alpha de la Station spatiale internationale[1],[2].
Détection des antiatomes
modifierComme l'antimatière en général, les antiatomes n'ont pas été détectés dans l'espace en raison d'une asymétrie baryonique dont l'existence est l'un des problèmes non résolus de la physique. Plusieurs expériences à bord de ballons stratosphériques et une à bord d'un satellite ont montré que les rapports C/C, Si/Si et He/He sont inférieurs à 10−4. S'ils ne sont pas inférieurs à 10−9-10−10, un spectromètre spatial à résonance magnétique pourrait détecter l'anticarbone ou l'antisilicium[3].
Les antiatomes d'antihélium 3 sont découverts en 1970[4] puis en 2003[5] et d'antihélium 4 en 2011[6] (les antinoyaux d'hélium 4 sont les plus lourds jamais créés).
Fabrication des antiatomes
modifierPlusieurs types d'antinoyaux ont été produits par des réactions nucléaires dans des accélérateurs de particules : des noyaux d'antideutérium (des antideutons) en 1965[7], d'antihélium 3 en 1970[4] puis en 2003[5] et 18 atomes d'antihélium 4 en 2011[6].
Les premiers antiatomes neutres produits sont des atomes d'antihydrogène, en 1995[8].
Exemples d'antiatomes
modifier| Antiatome | Symbole[9] | Nombre d'antiprotons | Nombre d'antineutrons | Nombre de positons | Particule « symétrique » |
|---|---|---|---|---|---|
| Antihydrogène | He | 1 | 0 | 1 | 1H |
| Antihélium | He | 2 | 1 ou 2 | 2 | 3He ou 4He |
| Antilithium | Li | 3 | 4 | 3 | 7Li |
| Antibéryllium | Be | 4 | 5 | 4 | 9Be |
| Antibore | B | 5 | 6 | 5 | 11B |
| Anticarbone | C | 6 | 6 | 6 | 12C |
| Antioxygène | O | 8 | 8 | 8 | 16O |
Notes et références
modifier- (en) Leah Crane, « Antimatter stars may lurk in the solar system's neighbourhood », New Scientist, (lire en ligne).
- (en) Joshua Sokol, « Giant space magnet may have trapped antihelium, raising idea of lingering pools of antimatter in the cosmos », Science, (DOI 10.1126/science.aal1067, lire en ligne).
- (en) Antimatter Study Group (S. Ahlen et al.), « An antimatter spectrometer in space », Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment (en), vol. 350, nos 1-2, , p. 351-367 (DOI 10.1016/0168-9002(94)91184-3, lire en ligne, consulté le ).
- (ru) Y. M. Antipov et al., « Observation of antihelium3 », Yadernaya Fizika, vol. 12, , p. 311.
- (en) R. Arsenescu et al., « Antihelium-3 production in lead–lead collisions at 158 A GeV/c », New Journal of Physics, vol. 5, no 1, , p. 1.
- (en) H. Agakishiev et al., « Observation of the antimatter helium-4 nucleus », Nature, vol. 473, no 7347, , p. 353-356 (DOI 10.1038/nature10079, arXiv 1103.3312).
- (en) T. Massam, Th. Muller, B. Righini, M. Schneegans et A. Zichichi, « Experimental observation of antideuteron production », Il Nuovo Cimento, vol. 39, no 1, , p. 10-14 (DOI 10.1007/BF02814251).
- (en) Gerald Gabrielse, Hartmut Kalinowsky, Wonho Jhe, Theodor W. Hansch, Claus Zimmermann et al., « The production and study of cold antihydrogen » [PDF], sur CERN, (consulté le ), p. 1-23.
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