Mostrar código-fonte de E.A.g.I.E.

{{Descrição curta|Experimento no desacelerador de antiprótons}}

<!-- {{Desacelerador de antiprótons}} -->

O '''experimento com anti-hidrogênio: gravidade, interferometria e espectroscopia''' ('''E.A.g.I.E.'''){{Nre|do inglês ''A.E.g.I.S.'' – '''''a'''ntimatter '''e'''xperiment: '''g'''ravity, '''i'''nterferometry, '''s'''pectroscopy''}}, '''D.A. 6''', é um experimento na instalação do desacelerador de antiprótons na [[Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear|Organização européia para a pesquisa nuclear (O.E.P.N.)]]{{Nre|do francês ''C.E.R.N.'' – '''''c'''onseil '''e'''uropéen pour la '''r'''echerche '''n'''ucléaire''}}. Seu objetivo principal é medir diretamente o efeito do campo gravitacional da Terra nos átomos de [[anti-hidrogênio]] com precisão significativa.<ref name="SPSC2021">{{Cite book |last=Doser |first=M. |url=https://cds.cern.ch/record/2799304/files/SPSC-SR-303.pdf |title=Status report for the A.E.g.I.S. experiment for 2021 |year=2022 |others=CERN. Geneva. SPS and PS experiments committee, SPSC |series=''Status report'' |language=en}}</ref> Limites indiretos que assumem a validade de, por exemplo, a [[Princípio da equivalência|universalidade da queda livre]], o princípio da equivalência fraco ou a [[Teorema CPT|simetria C.P.T.]] também no caso da [[antimatéria]] restringem um comportamento gravitacional anômalo a um nível onde apenas medições de precisão podem fornecer respostas. Vice-versa, experimentos de antimatéria com precisão suficiente são essenciais para validar essas suposições fundamentais. O E.A.g.I.E. foi originalmente proposto em 2007.<ref name=":1">{{Cite book |last1=Drobychev |first1=G.Yu |last2=Doser |first2=M. |last3=''et'' |first3=''al.'' |year=2007 |others=CERN. Geneva. SPS experiments committee, SPSC |url=http://cds.cern.ch/record/1037532 |title=Proposal for the A.E.g.I.S. experiment at the C.E.R.N. antiproton decelerator (Antimatter experiment: gravity, interferometry, spectroscopy) |language=en }}</ref> A construção do aparato principal foi concluída em 2012. Desde 2014, dois sistemas de laser com [[Comprimento de onda|comprimentos de onda]] ajustáveis (alguns [[picômetro]]s de precisão) e sincronizados ao <!-- [[:en:Nanosecond]] -->nanossegundo para excitação atômica específica foram comissionados com sucesso.<ref name="Lasers">{{Cite journal |last1=Aghion |first1=S. |last2=''et'' |first2=''al.'' (''A.E.g.I.S. collaboration'') |title=''Laser excitation of the n=3 level of positronium for antihydrogen production'' |journal=Physical review A |volume=94 |pages=012507 |date=07-2016 |doi=10.1103/PhysRevA.94.012507 |language=en }}</ref>

== Configuração experimental e física do E.A.g.I.E. ==

[[File:Antihydrogen.gif|thumb|Modelo simplificado de um átomo de anti-hidrogênio no estado fundamental]]

O E.A.g.I.E. tentará determinar se a [[gravidade]] afeta a antimatéria da mesma forma que afeta a [[matéria]] normal, testando seu efeito em um feixe de anti-hidrogênio. A configuração experimental aspirada usa o <!-- [[:en:Falling weight deflectometer]] -->deflectômetro <!-- [[:en:Moiré deflectometry]] -->Moiré para medir o deslocamento vertical de um feixe de átomos de anti-hidrogênio frio viajando no campo gravitacional da Terra.<ref name="Moire">{{Cite journal |last1=Aghion |first1=S. |last2=Ahlén |first2=O. |last3=Amsler |first3=C. |last4=''et'' |first4=''al.'' (''A.E.g.I.S. collaboration'') |date=07-2014 |title=''A moiré deflectometer for antimatter'' |journal=Nature communications |volume=5 |pages=4538 |doi=10.1038/ncomms5538 |language=en }}</ref>

Na primeira fase do experimento (que vai até 2018), antiprótons do [[Desacelerador de antiprotões|desacelerador de antiprótons (D.A.)]] com [[energia cinética]] de 5,3 M[[Elétron-volt|eV]] tiveram que passar por uma série de folhas de [[alumínio]] que atuaram como os chamados degradadores, desacelerando uma fração do os antiprótons rápidos para poucos keV. Os antiprótons lentos foram então resfriados pela fusão deles com elétrons extras frios aprisionados (<!-- [[:en:Electron cooling]] -->resfriamento de elétrons) e finalmente presos dentro de uma armadilha <!-- [[:en:Penning–Malmberg trap]] -->Penning–Malmberg.<ref name=":0">{{Cite journal |last1=Tietje |first1=I.C. |last2=''et'' |first2=''al.'' |date=08-2020 |title=''Protocol for pulsed antihydrogen production in the A.E.g.I.S. apparatus'' |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1612/1/012025 |journal=Journal of physics: Conference series |volume=1612 |pages=012025 |doi=10.1088/1742-6596/1612/1/012025 |language=en }}</ref> Uma fonte de β<sup>+</sup> [[Radioatividade|radioativo]] intensa (<!-- [[:en:Isotopes of sodium]] --><sup>22</sup>Na) foi usada para produzir pósitrons, que foram acumulados em uma armadilha de armazenamento do tipo Surko em baixa pressão (3e-8 mbar). Esses pósitrons foram implantados em um alvo de <!-- [[:en:Porous silicon]] -->silício poroso nanoestruturado para formar eficientemente [[Positrônio|positrônio (Ps)]] - mesmo em temperaturas criogênicas em [[Ultra-alto vácuo|vácuo ultra-alto (V.U.A.)]]{{Nre| do inglês ''U.H.V.'' – ''ultra-high vacuum''.<ref name="Ps:target">{{Cite journal |last1=Mariazzi |first1=S. |last2=''et'' |first2=''al.'' (''A.E.g.I.S. collaboration'') |title=''High-yield thermalized positronium at room temperature emitted by morphologically tuned nanochanneled silicon targets'' |journal=Journal of physics B: Atomic, molecular and optical physics |date=05-2021 |volume=54 |pages=085004 |doi=10.1088/1361-6455/abf6b6 |language=en }}</ref> Uma nuvem de positrônio emergindo do alvo foi então excitada a um <!-- [[:en:Rydberg state]] -->nível de Rydberg de n=16/17 usando transições ópticas de duas etapas induzidas por laser.<ref name="Lasers"/>  Dentro da armadilha de Malmberg-Penning, ocorreu a reação de troca de carga entre antiprótons frios e o Ps-Rydberg, levando à formação de antihidrogênio-Rydberg com alta eficiência na forma de um pulso de 4π.<ref name="Rydberg:Ps">{{Cite journal |last1=Antonello |first1=M. |last2=''et'' |first2=''al.'' (''A.E.g.I.S. collaboration'') |title=''Rydberg-positronium velocity and self-ionization studies in a 1T magnetic field and cryogenic environment'' |journal=Physical review A |date=07-2020 |volume=102 |pages=013101 |doi=10.1103/PhysRevA.102.013101 |language=en }}</ref><ref name="PulsedHbarproduction">{{Cite journal |last1=Amsler |first1=C. |last2=Antonello |first2=M. |last3=Belov |first3=A. |last4=''et'' |first4=''al.'' (''A.E.g.I.S. collaboration'') |title=''Pulsed production of antihydrogen'' |date=02-2021 |journal=Communications physics |volume=4 |pages=19 |doi=10.1038/s42005-020-00494-z |language=en }}</ref>  

<math>\mathrm{Ps^* + \bar p \longrightarrow \bar{H^*}  + e^-}</math> (Reação de troca de carga)

Na segunda fase do experimento, a partir de 2021, após o E.A.g.I.E. ter sido conectado com sucesso ao novo anel de desaceleração e armazenamento de antiprótons (<!-- [[:en:Extra Low ENergy Antiproton ring (ELENA)|]] -->A.En.E.B.{{Nre|do inglês ''E.L.EN.A.'' – '''''e'''xtra '''l'''ow '''en'''ergy '''a'''ntiproton ring''}}), os átomos de anti-hidrogênio de Rydberg serão canalizados para um feixe, que passará por uma série de <!-- [[:en:Diffraction grating]] -->grades de matéria, a peça central de um deflectômetro Moiré. Os átomos de anti-hidrogênio acabarão atingindo a superfície de um detector de resolução de posição e tempo, onde serão [[Aniquilamento|aniquilados]]. As áreas atrás das grades são sombreadas, enquanto aquelas atrás das fendas não. Os locais de aniquilação reproduzem um padrão periódico de áreas iluminadas e sombreadas. Este padrão é altamente sensível a pequenos deslocamentos verticais dos antiátomos durante seu vôo horizontal - a força gravitacional da Terra sobre o anti-hidrogênio pode assim ser determinada.<ref name="Moire"/>

== Colaboração do  E.A.g.I.E. ==

[[File:Aegis2.jpg|thumb|305x305px|Instalação experimental de laser no E.A.g.I.E.]][[File:Aegis1.jpg|thumb|301x301px|O coordenador técnico do E.A.g.I.E., Stefan Haider, em frente ao aparelho principal. A parte removida é chamada de “Sol” entre os colegas, pois possui vários instrumentos saindo do flange circular central.]]

A colaboração do  E.A.g.I.E compreende as seguintes instituições:

{{Columns-list|colwidth=30em|
* [[Universidade de Bergen]], Noruega
* <!-- [[:en:Warsaw University of Technology]] -->Universidade de tecnologia de Varsóvia, Polônia
* <!-- [[:en:Raman Research Institute|]] -->Instituto de pesquisa Raman, Índia
* [[Academia de Ciências da Polônia|Academia polonesa de ciências]], Polônia
* [[Universidade Nicolau Copérnico de Toruń]], Polônia
* <!-- [[:en:Istituto Nazionale di Fisica Nucleare]] -->Instituto nacional de física nuclear, Itália
* [[Universidade de Liverpool]], Reino Unido
* [[Universidade de Oslo]], Noruega
* [[Universidade Técnica Checa em Praga|Universidade técnica tcheca em Praga]], República Tcheca
* [[Universidade de Lyon]], França
* [[Universidade da Letônia]], Letônia
* [[Universidade de Trento]], Itália
* [[Politecnico di Milano|Universidade politécnica de Milão]], Itália
* [[Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear|Organização europeia para a pesquisa nuclear (''O.E.P.N.'')]]
}}

== Ver também ==

* [[Desacelerador de antiprotões|Desacelerador de antiprótons]]
<!-- * [[:en:GBAR experiment|Experimento C.G.A.R.]] -->

== Notas de rodapé ==

{{Listanota}}

== Referências ==

{{Reflist}}

== Ligações externas ==

* [https://inspirehep.net/experiments/1184411 Registro para o experimento E.A.g.I.E.] na <!-- [[:en:INSPIRE-HEP]] -->''INSPIRE-HEP'' (em inglês)
* [https://aegis.web.cern.ch/home.html Página oficial do E.A.g.I.E.] (em inglês)

[[Categoria:Antimatéria]]
[[Categoria:Experiências no CERN]]
<!-- [[:en:Category:Particle experiments]] -->