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[modifier | modifier le code]
Comme 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[modifier | modifier le code]
Plusieurs 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 | modifier le code]
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 | modifier le code]
- (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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