Tiltrækker eller frastøder stof og antistof hinanden? Det er et af fysikkens store uafklarede spørgsmål, som den store neutrinodetektor, IceCube, der snart står færdig på Antarktis, muligvis kan opklare.
Den altovervejende opfattelse blandt fysikere er, at stof og antistof tiltrækker hinanden nøjagtigt på samme måde, som det gælder for stof og stof. Men der er endnu ikke foretaget direkte observationer til at teste denne hypotese.
Dragan Hajdukovic fra Cern har imidlertid beregnet, at tyngdefeltet inden i sorte huller er stærkt nok til at danne neutrino-antineutrino-par.
Hvis tyngdekraften virker ens på disse partikler, vil de aldrig kunne undslippe det sorte hul, så vi vil aldrig kunne detektere dem. Men hvis tyngdekraften frastøder antistof, så vil antineutrinoerne bliver sparket ud af det sorte hul i en konstant strøm.
Detektor på Antarktis afgør tyngdekraftens påvirkning
Hajdukovic beregning viser, at disse antineutrinoer fra det supertunge sorte hul, som befinder sig i Mælkevejens midte, kan detekteres med den store IceCube neutrino-detektor på Antarktis, som står helt færdig i 2011.
Da en strøm af antineutrinoer i givet fald kun vil være en indirekte observation af tyngdekraftens effekt på antistof, gør Hajdukovic dog selv opmærksom på, at en strøm af antineutrinoer i princippet også kan skyldes en helt ny kraft med en kort rækkevidde.
»En sådan kraft er en mindre elegant mulighed end antityngdekraft, men den kan producere partikel-antipartikel-par,« skriver Hajdukovic i sin artikel, der findes på arxiv.org.
Så selv om IceCube-detektoren på Antarktis kan medvirke til at afgøre tyngdekraftens påvirkning af antistof, bliver det måske alligevel et eksperiment på Cern, der kommer til at fælde den endelige dom.
Direkte målinger af antihydrogen
Cern har et projekt kørende, der skal måle Jordens gravitationseffekt på antihydrogen bestående af en antiproton og en positron (elektronens antipartikel).
I første omgang vil man sende et bundt af antihydrogen gennem et Moiré-deflektometer og herved måle tyngdekraftens påvirkning af antihydrogen med en nøjagtighed på 1 procent.
Et Moiré-deflektometer udnytter et interferometrisk princip, og projektets navn Aegis er da også en forkortelse for Antimatter Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy.
Dokumentation
Aegis eksperimentet ved Cern
Can the new Neutrino Telescopes reveal the gravitational properties of antimatter?
