UniBs: atomi di positronio raffreddati a laser
Per la prima volta una nuvola di positronio, l’atomo più leggero presente in natura, è stata raffreddata grazie all’utilizzo di un laser. La prova sperimentale di questo processo è stata ottenuta dalla collaborazione scientifica dell’esperimento AEglS, di cui fa parte anche il Prof. Nicola Zurlo, del cruppo di ricerca dell’Università degli Studi di Brescia, insieme al contributo dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
Della collaborazione scientifica AEgIS fanno parte gruppi di ricerca dell’Università di Trento, del Centro Nazionale dell’INFN TIFPA di Trento, della Sezione dell’INFN e dell’Università Statale di Milano, del Politecnico di Milano, e della Sezione INFN di Pavia e dell’Università di Brescia.
Il risultato è stato pubblicato su Physical Rview Letters come Editor’s Hilight ed è stato ottenuto impiegando un sistema laser particolare, sviluppato per soddisfare i requisiti dell’esperimento come: alta intensità, ampia lunghezza di banda e lunga durata dell’impulso.
Il positronio, fratello minore dell’idrogeno, è considerato il più leggero atomo esistente in natura ed ha un tempo di vita di soli 142 nanosecondi (miliardesimi di secondo). Il suo raffreddamento è stato molto impegnativo per via della sua brevissima vita; perciò, l’impiego di un laser a banda larga ha permesso di raffreddare una grande frazione della nuvola di questo atomo.
“La disponibilità di atomi di positronio sufficientemente freddi non riguarda solo ricerche di fisica fondamentale, ma è di interesse anche più ampio - spiega Ruggero Caravita, ricercatore dell’INFN che guida la collaborazione internazionale AEgIS -. Il positronio raffreddato via laser presenta delle peculiarità che lo rendono un sistema attrattivo anche per il suo potenziale impatto tecnologico: con un’ampia serie di applicazioni scientifiche dalla spettroscopia gamma all’imaging medicale”.
Nell’ambito della collaborazione LEA (Low Energy Antimatter) dell’INFN, che raggruppa in un unico progetto le diverse attività scientifiche dell’Istituto in questo settore, è in via di realizzazione, all’Antimatter Laboratory dell’Università di Trento e del Centro Nazionale dell’INFN TIFPA, una nuova macchina allo stato dell’arte per la produzione di positronio a fasci pulsati, che sarà una delle circa dieci ‘trappole di Surko’ esistenti al mondo. Essa può costituire la base di una generazione completamente nuova di esperimenti per manipolare il positronio freddo con fasci laser.
