Uma equipe internacional de físicos estudando antimatéria agora derivou uma maneira aprimorada de compactar espacialmente um estado da matéria chamado plasma não neutro, que é feito de um tipo de partículas de antimatéria, chamados antiprótons, preso junto com partículas de matéria, como elétrons. A nova solução de compressão, que se baseia na rotação do plasma em uma cavidade presa usando forças centrífugas como um girador de salada, é mais eficaz do que todas as abordagens anteriores.

Neste estudo publicado em EPJ D , a equipe mostra que - sob condições específicas - uma compressão de dez vezes do tamanho da nuvem antipróton, até um raio de apenas 0,17 milímetros, é possível. Essas descobertas podem ser aplicadas no campo da pesquisa de antimatéria de baixa energia, armadilhas de partículas carregadas e física de plasma. Avançar, este trabalho faz parte de um projeto de pesquisa maior, chamado AEgIS, que se destina a obter a primeira medição direta do efeito gravitacional em um sistema de antimatéria. O objetivo final do projeto, que está sendo realizado no CERN, o Laboratório de Física de Partículas em Genebra, Suíça e Europa, é medir a aceleração da antimatéria - ou seja, anti-hidrogênio - devido à gravidade da Terra com uma precisão de 1%.

Neste estudo, os autores usam um método de manipulação de plasma chamado parede rotativa, que eles otimizaram. Eles empregam campos elétricos especialmente adaptados, mudando no tempo e no espaço dentro do volume da armadilha, para induzir a modificação da frequência de rotação. Devido à força centrífuga resultante, o plasma gira mais rápido e é comprimido.

Especificamente, a proporção de antiprótons aprisionados sob compressão é inicialmente inferior a 0,1% dos elétrons. Durante o procedimento, o número de elétrons é reduzido para maximizar a compressão. Para fazer isso, antiprótons e elétrons presos no mesmo volume giram em torno do eixo da armadilha. Interessantemente, para um determinado número de partículas, quanto mais rápida a rotação, quanto maior se torna sua densidade espacial à medida que o raio do plasma continua a encolher.