Ученые, изучающие треки частиц, образующихся из миллиардов столкновений атомных ядер на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC), обнаружили новый тип ядра антиматерии, который является самым тяжелым из когда-либо найденных. Об открытии сообщается в журнале Nature.
Исследователи из STAR Collaboration использовали детектор частиц для анализа «осколков», образующихся при столкновении ядер на RHIC — атомном ускорителе, который воссоздает условия ранней Вселенной. Они обнаружили экзотическое антиядро, состоящее из четырех частиц антиматерии — антипротона, двух антинейтронов и одного антигиперона. Этот тип ядра был назван антигиперводородом-4.
Антиматерия имеет те же свойства, что и материя, за исключением противоположных электрических зарядов. Однако, несмотря на то что материя и антиматерия были созданы в равных количествах во время Большого взрыва, Вселенная состоит из материи, и причина этого дисбаланса является одной из важных проблем физики.
Для поиска антигиперводорода-4, являющегося антиподом гиперводорода-4, ученые проанализировали треки частиц, на которые распадается это нестабильное антиядро. Одним из продуктов распада является ядро антигелия-4; другим является простая положительно заряженная частица, называемая пионом (pi+). Они идентифицировали около 16 реальных ядер антигиперводорода-4 среди миллиардов столкновений.
Несмотря на то, что результаты не выявили значительных различий во времени жизни антиядер и соответствующих им ядер из обычной материи, исследование подтвердило существующие физические модели. В дальнейшем ученые планируют измерить разницу масс между частицами и античастицами, которая может объяснить асимметрию между материей и антиматерией во Вселенной.