4. Antiatomes
En septembre 1995, une équipe de physiciens allemands et italiens utilisant un des accélérateurs du Cern, le complexe européen de physique des particules situé près de Genève, réalisèrent la fabrication de quelques antiatomes à partir des antiparticules du proton et de l'électron. Le dispositif expérimental tirait avantage de l'anneau d'accumulation d'antiprotons de basse énergie (le L.E.A.R., Low Energy Antiproton Ring) auquel l'équipe menée par Walter Oelert adjoignit une cible interne de xénon gazeux. Les bouffées d'antiproton traversant l'infime jet de xénon y créent parfois une paire électron-positon ; le positon peut occasionnellement avoir une vitesse permettant sa capture par un antiproton de cette même bouffée. Puisque seuls les systèmes électriquement neutres se propagent en ligne droite dans un champ magnétique, le passage près d'un des aimants de courbure du L.E.A.R. suffit alors à se débarrasser des antiprotons qui entourent cet antiatome ; pour l'extraire, on fournit à celui-ci une « porte de sortie », un tube à vide rectiligne tangent à l'anneau circulaire. Un dispositif de détection des produits de l'annihilation éventuelle de l'antiatome avec la matière résiduelle complète l'expérience. Trois semaines de prises de données ont ainsi permis de signer la propagation de neuf antiatomes d'hydrogène sur une dizaine de mètres et pendant environ quarante milliardièmes de seconde. Cette découverte fut confirmée en automne 1996 par une équipe américaine du laboratoire national Fermi, près de Chicago, qui utilisait un dispositif expérimental peu différent : des antiprotons étaient envoyés sur un jet d'hydrogène gazeux ; les antiatomes y étaient déjà détectés par leur trajectoire typique d'objets électriquement neutres, puis scindés, d'une part, en un positon dont on observait l'annihilation sur un électron, et, d'autre part, en un antiproton dont on reconnaissait la trace dans une chambre à fil.
L'étude des antiatomes est l'occasion de tests cruciaux des concepts de base de […]
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