Je zou het makkelijk kunnen verwarren met een mini-deeltjesversneller, maar ELENA is het tegenovergestelde. In het cirkelvormige apparaat worden deeltjes vertraagd zodat onderzoekers ze beter kunnen bestuderen. De eerste testrondes met het gloednieuwe apparaat zijn onlangs begonnen.

Bouw deeltjesvertrager ELENA bij CERN. Beeld: CERN/Caraban Gonzalez, Noemi .
Bouw deeltjesvertrager ELENA bij CERN. Beeld: CERN/Caraban Gonzalez, Noemi .

De Extra Low ENergy Antiproton (ELENA) met een omtrek van slechts 30 meter, valt in het niet bij de nabijgelegen Large Hadron Collider van 27 kilometer. Toch is de functie niet minder belangrijk. De vertrager gaat samen met de zestien jaar oude Antiproton Decelerator (AD) antimaterie afremmen, zodat onderzoekers beter naar de eigenschappen ervan kunnen kijken.

Tegenovergestelde deeltjes

Antimaterie bestaat uit antideeltjes waarvan een aantal eigenschappen gelijk zijn aan die van gewone materie en een aantal precies tegengesteld. Zo is het anti-elektron (positron) even zwaar als het elektron, maar heeft het de lading +1 in plaats van -1.

Over antimaterie is nog veel onbekend. Een van de grootste vragen in de natuurkunde gaat over de antimaterie. Tijdens de oerknal zou er evenveel materie als antimaterie ontstaan zijn. Nu leven we echter in een wereld van materie. Het is een raadsel waar alle antimaterie heen is.

Deze vraag proberen onderzoekers te beantwoorden door antideeltjes te bestuderen. Hoe langzamer deze bewegen hoe beter hun eigenschappen bekeken kunnen worden. Daarvoor zijn de vertragers nodig. De 182 meter grote AD verlaagt de snelheid van antiprotonen (de antideeltjes van protonen, met lading -1 in plaats van +1) al een behoorlijk eind. De nieuwe ELENA doet daar nog een factor vijftig bovenop. Bovendien kunnen de antideeltjes dankzij ELENA dichter op elkaar zitten, waardoor de dichtheid van de bundel omhoog gaat. Samen produceren de vertragers efficiƫntere en betere antiprotonenbundels voor de experimenten.

Nog een test voor Einstein

Het experiment dat in 2017 de eerste set de supertrage antiprotonen mag ontvangen, is GBAR. Daarmee zal gekeken worden naar het effect van zwaartekracht op de antideeltjes. GBAR gaat voor het eerst testen of Einstein gelijk had toen hij zei dat alle voorwerpen in een bepaald zwaartekrachtsveld hetzelfde pad afleggen, ongeacht hun andere eigenschappen zoals lading. Als blijkt dat antimaterie omhoog valt in plaats van omlaag, moet er gezocht worden naar een nieuwe theorie.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.

Lees verder: