De satellietdetector PAMELA heeft antideeltjes van protonen gevonden, gevangen in het magneetveld van de aarde.

Antimaterie is op zich net zo stabiel als materie. Probleem is alleen dat zo gauw een deeltje en een antideeltje elkaar ontmoeten, ze elkaar vernietigen. En omdat ons heelal veel meer materie dan antimaterie bevat, is een antideeltje doorgaans geen lang leven beschoren.

Toch heeft de satellietdetector PAMELA in de ruimte rond de aarde aardig wat antiprotonen gevonden; de negatief geladen antideeltjes van protonen. Deze ontstaan wanneer deeltjes afkomstig uit de ruimte botsen op deeltjes in de aardatmosfeer, en worden niet direct vernietigd omdat ze belanden in de zogenoemde binnenste Van Allengordel. Dit is een donutvormig gebied dat zich op een hoogte van enkele duizenden kilometers rond de aarde bevindt en waarin geladen deeltjes worden vastgehouden door het magneetveld van onze planeet.

De aarde heeft overigens nog een tweede Van Allengordel, op 13.000 tot 60.000 kilometer hoogte. Hier zijn wel de antideeltjes van elektronen te vinden, maar niet die van protonen. De reden: protonen en antiprotonen zijn zo’n tweeduizend keer zo zwaar als elektronen en anti-elektronen. Hierdoor is de spiraalbeweging die ze maken in de gordel wijder, en dat zorgt er weer voor dat ze binnen de kortste keren buiten het Van Allengebied terechtkomen. (En, in het geval van antiprotonen, vervolgens worden vernietigd door protonen uit de aardatmosfeer.)

De Van Allengordel werd in 1958 ontdekt, met behulp van de satellieten Explorer 1 en 3. (Illustratie: NASA-LaRC)

PAMELA heeft op het eerste gezicht geen heel indrukwekkend aantal antiprotonen gevonden in het gebied dat de detector onderzocht: 28 stuks. Maar, zo becijferen de betrokken wetenschappers: dit betekent dat er in de héle binnenste Van Allengordel miljarden van dit soort deeltjes te vinden moeten zijn.

En dat, zo speculeert één van de onderzoekers onder meer op de site van New Scientist, zou dan weer goed nieuws kunnen zijn voor toekomstige ruimteschepen met een antimaterieaandrijving. Die zouden in de aardse Van Allengordel hun brandstof kunnen verzamelen – en, als we toch op die toer gaan, misschien zelf kunnen bijtanken bij de gasplaneten van ons zonnestelsel, die een soortgelijke, maar veel grotere antimateriegordel zouden moeten hebben…

Bronnen: ArXiv.org, New Scientist, BBC News

Beeld: Paul Riedel/NASA