Перейти к содержимому 
Исследователи наблюдали продукты распада антигипергелия-4.
В Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе происходят столкновения, в которых на долю секунды повторяются условия, существовавшие сразу после Большого взрыва. В потоке частиц, которые образуются в эти мгновения, физики стремятся найти самые необычные, поскольку они помогают исследовать границы нашей физики. Теперь исследователи из эксперимента по созданию большого ионного коллайдера (ALICE) объявили о действительно странном явлении.
В новой работе, которая еще не прошла рецензирование, было обнаружено доказательство существования антигипергелия-4, который, судя по названиям, можно встретить скорее в вашем любимом научно-фантастическом сериале, чем в лаборатории. Но, давайте начнем с конца: гелий – второй по легкости и распространенности элемент во Вселенной, ядро которого состоит из двух протонов и двух нейтронов, окруженных двумя электронами.
Электроны являются фундаментальными частицами – это значит, что они не состоят из других, более мелких частиц. Протоны и нейтроны таковыми не являются: каждый из них состоит из трех кварков. Протоны состоят из двух верхних (u-кварк) и одного нижнего (d-кварк) кварков, а нейтроны – из одного верхнего и двух нижних.
Однако существуют еще четыре типа кварков. Один из них называется странным кварком (s-кварк), который является как бы более тяжелой версией нижнего кварка. Когда вы соединяете странный кварк с двумя другими кварками, получается гиперон – частица, похожая на нейтрон или протон, но более тяжелая.
Эти гипероны нестабильны, но они могут жить достаточно долго, чтобы присоединиться к протонам и нейтронам. Гипергелий-4 будет состоять из двух протонов, одного нейтрона и одного гиперона, известного как лямбда (он состоит из одного верхнего кварка, одного нижнего кварка и одного странного кварка).
Если все это было для вас недостаточно сложно, то спешим сообщить, что в эксперименте исследователи нашли доказательства существования не гипергелия-4, а его аналога из антиматерии – антигипергелия-4, состоящего из двух антипротонов, антинейтрона и антилямбды. Они наблюдали продукты распада антигипергелия-4 – ядро антигелия-3, антипротон и заряженный пион. Это первое доказательство существования самого тяжелого гиперядра антиматерии, полученное на БАКе.
В прошлом году БАК объявил об открытии самого легкого гиперядра, гипертритона, и его партнера по антиматерии, антигипертритона. Ранее в этом году коллаборация STAR на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) получила антигиперводород-4 – антипротон, два антинейтрона и антилямбда – лишь немногим легче антигипергелия-4. ALICE нашел доказательства существования антигипергидрогена-4 и среди остальных.
Цель подобных исследований состоит не в том, чтобы всех запутать, а чтобы ответить на некоторые фундаментальные вопросы о природе Вселенной. Согласно законам физики, материя и антиматерия равны, но противоположны по электрическому заряду — и тем не менее, Вселенная состоит из материи. Что-то же должно было отдать предпочтение одной из них.
Данные, полученные с помощью этих частиц, пока не показали отклонений от ожидаемого поведения материи и антиматерии, поэтому поиски продолжаются.
Статья была отправлена в журнал Physical Review Letters и доступна для рецензирования на сайте ALICE для публикаций и статей по физике.
Читайте также: Физики, возможно, разгадали секрет безопасной транспортировки антиматерии
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.