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Le but scientifique premier de l’expérience AEgIS (Antihydrogen Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy) est de mesurer directement l’accélération de l’antihydrogène due à la gravitation terrestre (g).
AEgIS est une collaboration qui rassemble des physiciens provenant de plusieurs pays d’Europe et de l’Inde. Au cours de la phase actuelle de l’expérience, la collaboration utilise des antiprotons du Décélérateur d’antiprotons pour produire un faisceau pulsé d’atomes d’antihydrogène. Ce faisceau d’antihydrogène sera ensuite envoyé dans un dispositif appelé déflectomètre de moiré qui, associé à un détecteur de position, aura pour objectif de mesurer l’ampleur de l’interaction gravitationnelle entre la matière et l’antimatière avec une précision de 1 %.
Le déflectomètre est doté d’un système de grilles qui divise le faisceau d’antihydrogène en faisceaux parallèles, créant ainsi une structure périodique. À partir de cette structure, les scientifiques peuvent mesurer la déflexion du faisceau d’antihydrogène au cours de son vol horizontal. En combinant cette mesure avec le temps de vol de chaque atome, l’équipe d’AEgIS peut alors déterminer la force gravitationnelle qui s’exerce entre la Terre et les atomes d’antihydrogène.
En 2018, AEgIS a réalisé la première production pulsée d’atomes d’antihydrogène en faisant interagir des atomes de positonium (constitués uniquement d’un électron et d’un positon) produits par impulsion avec des antiprotons froids, piégés. Cette étape était nécessaire pour obtenir le faisceau pulsé d’antihydrogène requis et ouvre également la voie à d’autres études de physique qui s’appuient sur la formation de faisceaux de positonium produits par impulsion mais aussi d’atomes antiprotoniques produits par impulsion, dans lesquels l’électron en orbite d’un atome est remplacé par un antiproton.