Mae ffisegwyr ym Mhrifysgol Abertawe, fel aelodau blaenllaw o'r cydweithrediad gwrth-hydrogen ALPHA yn CERN, wedi mesur cyflwr isaf hollti tra-main gwrth-hydrogen 100 gwaith yn fwy cywir nag erioed o'r blaen.
Mae'r mesuriad yn torri tir newydd ym maes gwybodaeth am strwythur mewnol gwrth-hydrogen, sef cymar gwrthfater anodd ei ddal hydrogen. Hydrogen yw'r atom mwyaf cyffredin yn y Bydysawd, ond rhaid syntheseiddio gwrth-hydrogen, sy'n cael ei ystyried yn ddrych-ddelwedd iddo, yn y labordy.
Mae'n parhau i fod yn ddirgelwch pam nad oes bron unrhyw wrthfater yn y bydysawd. Gallai gwell gwybodaeth am wrthfater, yn yr achos hwn, y system gwrth-hydrogen unigryw, helpu i egluro hyn.
Mae'r ymchwil newydd gael ei chyhoeddi yn Nature.
Un ffactor allweddol yn y datblygiad oedd techneg newydd a ddyfeisiwyd gan y tîm o Abertawe sy'n defnyddio ïonau Beryliwm wedi'u hoeri â laser i oeri'r gwrth-electronau (a elwir yn bositronau) yn ofalus, sef un o'r ddau fath o ronynnau sy'n ffurfio gwrth-hydrogen.
Gwneir gwrth-hydrogen trwy uno antiprotonau wedi'u darparu gan CERN â'r positronau oer hyn ac, o ganlyniad i’r dechneg newydd, cafwyd cynnydd enfawr yn y niferoedd a gynhyrchwyd ac a ddaliwyd.
Caiff yr arbrawf ei gynnal ar wrth-hydrogen wedi'i ddal sy'n caniatáu amserau rhyngweithio hir, ac roedd y dechneg newydd hon yn caniatáu i'r arbrawf presennol gael ei gynnal gyda mwy na 25,000 o atomau gwrth-hydrogen wedi'u dal, y nifer mwyaf a ddefnyddiwyd erioed mewn arbrawf. Roedd y cynnydd sylweddol hwn mewn nifer yn ffactor pwysig yn y gallu i gwblhau'r mesuriad manwl gywir hwn.
Meddai'r Athro Niels Madsen o Adran Ffiseg Prifysgol Abertawe: “Gyda’r mesuriad newydd, a sbectrosgopeg o’r trosiad 1S-2S (o’r cyflwr isaf i’r cyflwr cynhyrfol cyntaf) - ymdrech arall dan arweiniad Abertawe - yn fuan disgwylir y bydd hi’n bosibl arsylwi’r manylion manylach mewn gwrth-hydrogen, a fu'n rhan allweddol, ar gyfer hydrogen, yn natblygiad mecaneg cwantwm, y ddamcaniaeth sydd wrth wraidd y rhan fwyaf o ffiseg fodern.
“Efallai y bydd manylion manylach yn y pen draw yn datgelu gwahaniaeth rhwng hydrogen a gwrth-hydrogen a allai daflu goleuni ar y rheswm pam nad oes bron dim gwrthfater yn y Bydysawd, yn ôl pob golwg.”
Rhagor o wybodaeth am ymchwil ffiseg yn Abertawe