ALPHA al CERN Aumenta di Otto Volte la Produzione di Antimateria con Raffreddamento dei Positroni

La collaborazione ALPHA, operante presso la Fabbrica di Antimateria del CERN, ha annunciato nel novembre 2025 un progresso significativo nella sintesi degli atomi di antiautro. Questo sviluppo è stato reso possibile dall'introduzione di una tecnica innovativa per il raffreddamento dei positroni, che ha portato a un incremento di otto volte nella velocità di produzione dell'antiautro. Gli scienziati del progetto ALPHA sono ora in grado di generare oltre 15.000 atomi di antiautro in poche ore, un volume che in precedenza richiedeva diverse settimane per essere accumulato.

Il cuore di questa maggiore efficienza risiede in un metodo pionieristico di raffreddamento simpatico applicato ai positroni, le controparti di antimateria degli elettroni. Questa metodologia impiega ioni di berillio, pre-raffreddati tramite laser a temperature estremamente basse, per raffreddare in modo simpatico i positroni intrappolati. Grazie a questo approccio, il sistema è riuscito a raggiungere temperature prossime ai meno 266 gradi Celsius, un prerequisito essenziale per migliorare l'efficacia della combinazione di antiprotoni e positroni per formare atomi di antiautro stabili.

L'Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare, o CERN, ospita questa collaborazione, che mira a sondare la struttura fondamentale delle particelle. Questo approvvigionamento di antimateria, senza precedenti per rapidità, alimenta direttamente obiettivi di ricerca avanzata, in particolare la verifica dei principi fondamentali della fisica. La collaborazione ALPHA aveva già segnato un traguardo nel 2023 riportando la prima misurazione diretta della caduta libera gravitazionale dell'antiautro, fornendo dati iniziali sulla risposta dell'antimateria alla gravità terrestre.

La fornitura ora aumentata, che supera i 15.000 atomi in poche ore, è direttamente applicabile al perfezionamento di tali misurazioni e all'esecuzione di esperimenti spettroscopici più precisi. La capacità di preparare un campione utilizzabile di antiautro in una sola notte accelera drasticamente la frequenza con cui si possono condurre esperimenti spettroscopici di alta precisione. Questo sviluppo affronta la questione se l'antimateria si comporti in modo identico alla materia convenzionale, specialmente sotto l'influenza della gravità.

Jeffrey Hangst, portavoce della collaborazione ALPHA, ha osservato che tali cifre di produzione sarebbero state considerate fantascienza solo un decennio prima. Niels Madsen, portavoce aggiunto e responsabile del progetto di raffreddamento dei positroni, ha definito questo cambiamento di reattività un vero e proprio cambio di paradigma nella scienza di frontiera. L'esperimento ALPHA, istituito alla fine del 2005, mira a catturare e studiare atomi di antiautro, un compito reso più agevole ora che la produzione è stata incrementata. Questo sviluppo segna un significativo balzo tecnologico, spostando lo studio dell'antimateria verso un processo più sistematico per le indagini di fisica all'avanguardia presso il CERN.