GBAR ( Comportamiento gravitacional del antihidrógeno en reposo ), experimento AD-7 , es una colaboración multinacional en el Desacelerador de Antiprotones del CERN .
El proyecto GBAR tiene como objetivo medir la aceleración de caída libre de átomos de antihidrógeno neutros ultrafríos en el campo gravitatorio terrestre . Al medir la aceleración de caída libre del antihidrógeno y compararla con la aceleración del hidrógeno normal, GBAR está poniendo a prueba el principio de equivalencia propuesto por Albert Einstein . El principio de equivalencia dice que la fuerza gravitacional sobre una partícula es independiente de su estructura y composición internas. [1]
El experimento consiste en preparar iones antihidrógeno (Hbar+positronium- un antiprotón y dos positrones ) y enfriarlos por simpatía con iones Be+ a menos de 10 μK. A continuación, los iones ultrafríos se fotoionizan justo por encima del umbral mediante un pulso láser; esto elimina el positrón más externo y forma antihidrógeno neutro. A continuación, se mide el tiempo de caída libre de estos átomos a lo largo de una distancia conocida. Esta técnica experimental se basa en la idea propuesta por T. Hansch y J. Walz. [2] [3]
Además de los antiprotones de AD, GBAR también necesita un flujo constante de positrones. Para ello, se utiliza un pequeño acelerador con un objetivo de tungsteno . Un haz de electrones de 10 MeV incide en este objetivo y los positrones se recogen utilizando un separador magnético para filtrar los electrones y el fondo de rayos gamma . A continuación, estos positrones se atrapan en trampas de Penning-Malmberg y se enfrían. [4] [3]
El uso de una partícula neutra para el experimento GBAR es necesario para evitar cualquier tipo de interferencia electromagnética . En teoría, los antineutrones eléctricamente neutros serían los fragmentos más pequeños para este experimento, pero no se pueden utilizar debido a su rápido tiempo de desintegración. Por lo tanto, la siguiente partícula más simple es el antihidrógeno. [3]
La colaboración GBAR comprende las siguientes instituciones:
Registro del experimento GBAR en INSPIRE-HEP