Napredak u istraživanju antimaterije: Fizičari otkrili dosad najteže hiperjezgro antimaterije

Foto: IMP

To je najteže hiperjezgro antimaterije otkriveno u dosadašnjim eksperimentima.

Trenutna fizika pretpostavlja da su svojstva materije i antimaterije simetrična i da su jednake količine materije i antimaterije postojale prilikom rođenja univerzuma, piše EurekAlert.

Preporučujemo

Međutim, neki misteriozni fizički mehanizam izazvao je uništenje većine materije i antimaterije, a ostalo je samo oko jedne u deset milijardi čestica materije. Te čestice su formirale svet materije koji danas vidimo.

„Šta je prouzrokovalo razliku u količinama materije i antimaterije u univerzumu? Radi odgovora na to pitanje, značajan pristup je stvaranje nove antimaterije u laboratoriji i proučavanje njenih svojstava“, kaže prof. Ću Hao iz Instituta za modernu fiziku (IMP) Kineske akademije nauka.

U današnjem svetu kojim dominira materija, antimaterija je krajnje retka jer se lako uništava sa okolnom materijom. Jezgra antimaterije i hiperjezgra antimaterije (jezgra sa hiperonima poput lambde) nastala kombinacijom nekoliko antibariona još je teže proizvesti.

Otkako je Dirakova jednačina 1928. ukazala na postojanje antimaterije, naučnici su otkrili samo šest tipova (hiper)jezgra antimaterije tokom skoro jednog veka.

Novootkriveni antihiperhidrogen-4 proizveden je u Relativističkom sudaraču teških jona (RHIC) u Sjedinjenim Državama. RHIC može da ubrza snopove teških jona skoro do brzine svetlosti i dovede do njihovog sudara.

Ti sudari simuliraju uslove ranog univerzuma u laboratoriji, proizvodeći vatrene lopte sa temperaturama od nekoliko biliona stepeni, koje sadrže otprilike jednake količine materije i antimaterije. Dok se vatrena lopta brzo širi i hladi, neka antimaterija izbegne uništenje sa materijom i bude detektovana STAR detektorom.

Antihiperhidrogen-4 je sastavljen od jednog antiprotona, dva antineutrona i jednog antilambda hiperona. Zbog prisustva nestabilnog antilambda hiperona, antihiperhidrogen-4 se raspada posle kretanja od samo nekoliko centimetara.

Nakon analize eksperimentalnih podataka o otprilike 6.6 milijardi sudara teških jona, antihiperhidrogen-4 je rekonstruisan iz proizvoda svog raspada i identifikovan je signal oko 16 antihiperhidrogen-4.

Istraživači su takođe merili trajanje antihiperhidrogena-4 i nisu otkrili značajnu razliku u poređenju sa njegovom analognom česticom hiperhidrogen-4 u okviru granica tačnosti merenja, dodatno potvrđujući simetriju između svojstava materije i antimaterije.

Otkriće i proučavanje antihiperhidrogena-4 predstavljaju bitan napredak u istraživanju antimaterije i razumevanju simetrije između materije i antimaterije.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)