Partículas subatómicas exóticas que son como partículas 'normales' aparte de una, opuesto, propiedad, como el positrón, que es como un electrón pero con carga positiva en lugar de negativa, se conocen colectivamente como antimateria. Los estudios directos de las colisiones entre las partículas de materia y las de antimateria utilizando instalaciones gigantes como las del CERN pueden mejorar nuestra comprensión de la naturaleza de la materia. Un nuevo estudio realizado por Tasko Grozdanov de la Universidad de Belgrado en Serbia y Evgeni Solov'ev del Instituto de Investigación Nuclear cerca de Moscú en Rusia ha mapeado los niveles de energía de una forma exótica de helio producido de esta manera. Este trabajo, que se publica en EPJ D , ha sido descrito por un comentarista como "... una nueva joya en el tesoro de los logros científicos en la teoría de la física atómica".

Un átomo de helio ordinario consta de un núcleo con dos protones y dos neutrones rodeados por dos electrones. Los experimentos en el CERN han involucrado la colisión de antiprotones lentos con estos átomos de helio para formar una forma exótica de helio llamada helio antiprotónico. en el que uno de los electrones se reemplaza con un antiprotón (una partícula como un protón pero con la carga negativa de un electrón). Por lo tanto, un átomo de helio antiprotónico está descargado, como el helio ordinario, pero incluye una partícula cargada negativamente 1800 veces más pesada que un electrón.

Los átomos de helio antiprotónicos solo pueden sobrevivir en configuraciones en las que el antiprotón no puede "caer" en el núcleo y aniquilarse. Hasta ahora, la única configuración ampliamente estudiada implica que el antiprotón haga órbitas circulares alrededor del núcleo, protegido por el electrón restante. Grozdanov y Solov'ev describen una configuración diferente, llamado un estado de 'planeta congelado', en el que el electrón circula rápidamente alrededor del núcleo, generando un pozo potencial que atrapa el antiprotón. El período de tiempo en el que el antiprotón puede permanecer atrapado en este pozo depende de su energía y de la distancia al núcleo. Los investigadores planean ampliar sus estudios para incluir configuraciones similares que roten, lo que sugieren puede ser más adecuado para la investigación experimental.