site.btaУчени възпроизведоха в ускорител най-тежката антиматерия, наблюдавана досега

Учени възпроизведоха в колайдер най-тежкото ядро от антиматерия, наблюдавано досега, което е революционна стъпка напред в изследванията в тази област, предаде Синхуа.

Експериментът е бил проведен в САЩ от международен екип под ръководството на изследователи от китайския Институт по съвременна физика (ИСФ).

За наблюдението е използван ускорител на насрещни снопове от тежки йони. Откритият антихиперводород-4 е най-тежката хиперядрена антиматерия, регистрирана досега. Изследването е публикувано в последния брой на академичното списание Nature.

B пpиpoдaтa ядpaтa нa aтoмитe ce cъcтoят oт пpoтoни и нeyтpoни. С експериментална цел обаче мoжe дa се „нaпpaви“ и нeщo, нapeчeнo „xипepядpo“, в ĸoeтo eдин oт нeyтpoнитe e зaмeнeн c xипepoн - мaлĸo пo-тeжĸa вepcия нa нeyтpoнa.

Наблюдаваното за пръв път хиперядро на водород се състои от антипротон, два антинеутрона и един анти-ламбда хиперон.

Съвременната физика приема, че свойствата на материята и антиматерията са симетрични и че при Големия взрив са съществували равни количества материя и антиматерия. За щастие, някакъв мистериозен физически механизъм е довел до лека асиметрия в ранната Вселена. След анихилацията на по-голямата част от материята и антиматерията, оцеляла приблизително една на десет милиарда частици материя, която формирала света на материята, който виждаме днес, обясняват учените.

„Какво е причинило разликата в количествата на материята и антиматерията във Вселената? За да отговорим на този въпрос, важен подход е да създадем нова антиматерия в лаборатория и да изследваме нейните свойства“, казва Цю Хао от ИСФ.

В днешния свят, доминиран от материята, антиматерията се среща изключително рядко, тъй като лесно анихилира със заобикалящата я материя. Ядра и хиперядра на антиматерията се произвеждат още по-трудно. Откакто учените са предсказали съществуването на антиматерия през 1928 г., са открити само шест вида антиматерийни (хипер)ядра, обяснява Цю.

Новооткритият антихиперводород-4 е получен в Релативисткия колайдер на тежки йони (Relativistic Heavy Ion Collider - RHIC) в Националната лаборатория Брукхейвън в САЩ. Той може да ускорява снопове тежки йони почти до скоростта на светлината и да ги кара да се сблъскват.

Тези сблъсъци симулират условията на ранната Вселена в лабораторията, като произвеждат огнени кълба с температура от няколко трилиона градуса, които съдържат приблизително равни количества материя и антиматерия. Тъй като огненото кълбо бързо се разширява и охлажда, част от антиматерията избягва анихилация с материята и се открива от детектор, наречен STAR.

„След като анализирахме експерименталните данни от приблизително 6,6 милиарда сблъсъка на тежки йони, реконструирахме антихиперводород-4 от неговите продукти на разпад“, казва У Цзюнлин, докторант в ИСФ.

Изследователите също така са измерили продължителността на живота на антихиперводород-4 и не са открили съществена разлика от тази на съответстващата му частица хиперводород-4, което допълнително потвърждава симетрията между свойствата на материята и антиматерията.