Antimaterie: Antiprotonen für einen Monat aufbewahrt
Eine Studie in Nature(öffnet im neuen Fenster) zeigt, wie erfolgreich das im März 2026 durchgeführte Experiment zur Aufbewahrung und zum Transport von Antimaterie am großen Teilchenbeschleuniger am Cern in der Schweiz gewesen ist. Das entworfene System aus einer elektromagnetischen Falle, nahezu perfektem Vakuum und einer Kühlung nah an den absoluten Nullpunkt funktionierte demnach verlässlich.
Im Versuch wurden 92 Antiprotonen in Penning-Fallen auf einen Lkw geladen, der anschließend eine Strecke von 7,5 km zurücklegte. Dann wurden die Fallen abgeladen und weiter beobachtet.
Die Antiprotonen darin blieben laut Studie über einen Monat lang sicher verwahrt. Lediglich eines davon ging an Tag 26 verloren, als versucht wurde, die jeweils gefangenen Ansammlungen von Antiteilchen zu trennen.
Verbesserung um den Faktor 100 nötig
Ziel des Versuchs ist es, die Antiprotonen in Labore zu transportieren, wo sie genauer untersucht werden können. Am Cern ist dies wegen der vorherrschenden Strahlung nicht möglich. Speziallabore, wie sie an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf existieren, werden benötigt.
Dort könnten winzige Unterschiede der Masse von Protonen und Antiprotonen gemessen werden, im Bereich von 15 Nachkommastellen. Laut Studienleiter Stefan Ulmer wäre dies der Beweis für eine Physik jenseits des Standardmodells.
Notwendig ist dafür zunächst die hundertfache Menge an Antiprotonen. Etwa 10.000 davon werden für die Messungen benötigt. Gleichzeitig müssen nicht nur 7,5, sondern 750 km zurückgelegt werden.
Transport besonders anspruchsvoll
Die Erhöhung der Teilchenzahl soll gar nicht das Hauptproblem sein. Die sichere und permanente Stromversorgung für die Fallen und eine Kühlung, die auch ohne flüssiges Helium funktioniert, sind die aktuellen Herausforderungen. Ein ausreichend leistungsstarker und verlässlicher Kryokühler muss deshalb noch entwickelt werden.
Dann könnten die Experimente in Düsseldorf schon 2027 beginnen. Ein ausführlicher Bericht zu dem Vorhaben findet sich im Magazin der Heinrich-Heine-Universität(öffnet im neuen Fenster) (PDF) ab Seite 26.
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