Australische und britische Forscher haben einen Weg gefunden, Antiwasserstoffatome in wesentlich größeren Mengen herzustellen, als es bisher möglich war. Antiwasserstoff, das leichteste Atom der Antimaterie, ist bei Physikern begehrt für spektroskopische Untersuchungen und hochpräzise Gravitationsmessungen. Anhand von quantenmechanischen Berechnungen fand das Team um Alisher Kadyrov von der Curtin University im westaustralischen Perth heraus, dass eine einfache Anregung einen bisher verwendeten Produktionsprozess um mehrere Größenordnungen effektiver macht. Die Arbeitsgruppe untersuchte, wie ein Antiproton mit dem Positronium interagiert, einem kurzlebigen Zustand aus Positron und Elektron. Wie sich herausstellte, entsteht bei dieser Wechselwirkung der begehrte Antiwasserstoff bis zu millionenfach häufiger, wenn man das Positronium anregt.

Experimente mit den exotischen Antiatomen sollen subtile Unterschiede zur Materie aufzeigen und so möglicherweise Indizien dafür liefern, weshalb das Universum fast ausschließlich aus Materie besteht – obwohl beim Urknall genauso viel Antimaterie entstanden sein sollte. Allerdings lassen sich diese Atome nur schlecht erzeugen, vor allem, wenn sie kalt genug für Experimente sein sollen. Sie entstehen bei Streuprozessen, wie ebenjenem des Antiprotons am Positronium, wobei Antiwasserstoff und ein Elektron entstehen. Allerdings entsteht gerade bei den gewünschten niedrigen Energien nur sehr wenig Antiwasserstoff, weil die Wechselwirkung so selten ist. Kadyrov und seine Arbeitsgruppe fanden jetzt, dass ein angeregter Zustand des Positroniums sich anders verhält als erwartet: Der so genannte Wirkungsquerschnitt erweist sich als weit höher als vermutet – und damit auch die Wahrscheinlichkeit, dass die gewünschte Reaktion stattfindet. Die Forscher suchen nun nach weiteren Anregungszuständen, mit denen sich noch mehr Antiwasserstoff für größere Experimente erzeugen lässt.