Международный коллектив физиков, работающих с ускорителем тяжелых ионов RHIC, впервые создал во время опытов с этой установкой рекордно тяжелые "молекулы" антиматерии, которые состоят из антипротона, двух антинейтронов и экзотической частицы анти-лямбда-бариона.
Об этом сообщила пресс-служба Брукхевенской национальной лаборатории (BNL).
"Проведенные учеными замеры времени распада и других свойств этой структуры показали, что она не отличается по своим характеристикам от аналогичной конструкции, состоящей из протона, нейтронов и лямбда-бариона. Это говорит о корректности существующих представлений о том, что схожие частицы материи и антиматерии обладают идентичными физическими свойствами", — говорится в сообщении.
Это открытие было совершено международной физической коллаборацией STAR, чьи участники используют ускоритель ионов RHIC для создания все более тяжелых частиц и своеобразных "молекул" антиматерии. В прошлом ученые уже создавали аналоги атомов трития и гелия, изучение свойств которых не позволило физикам найти различия в поведении материи и антиматерии, чье наличие указало бы на ошибочность Стандартной модели физики частиц.
Недавно участникам STAR удалось установить новый рекорд и создать так называемый антигиперводород-4 — "молекулу", состоящую из одного антипротона, двух антинейтронов и анти-лямбда-бариона. Для получения всего 16 подобных "молекул" антиматерии ученым пришлось столкнуть друг с другом более 6,4 млрд ядер атомов урана, золота, рутения и циркония и разработать подходы, позволяющие находить частицы антиматерии в "обломках" этих тяжелых ионов после их столкновений.
Обнаружение полутора десятков "молекул" антигиперводорода-4 позволило ученым изучить то, как долго существуют эти частицы, и проанализировать то, каким образом распадаются, а также сравнить эти значения с аналогичными параметрами для гиперводорода-4. Как и в случае с атомами антитрития и антигелия, физикам не удалось найти различий в свойствах созданной ими сверхтяжелой "молекулы" антиматерии и ее аналога из частиц "обычной" материи.
В ближайшее время участники STAR планируют провести новые опыты с "молекулами" антигиперводорода-4, в ходе которых исследователи максимально точно измерят массу данной структуры и сравнят ее с аналогичным показателем для гиперводорода-4. Эти замеры, как надеются ученые, приблизят человечество к раскрытию загадки исчезновения антиматерии из Вселенной в первые мгновения ее существования.
"Вселенская" пропажа антиматерии
Космологи предполагают, что Вселенная в первые мгновения жизни содержала примерно равное количество материи и антиматерии. Если это действительно было так, то мироздание не должно было бы существовать, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга еще в первые мгновения после Большого взрыва. Ученые уже много десятилетий дискутируют о том, почему этого не произошло и почему антиматерии практически нет в обозримой Вселенной.
В частности, многие ученые предполагают, что частицы материи и антиматерии могут очень незаметно, но существенно отличаться друг от друга по некоторым физическим свойствам, что потенциально объяснило бы пропажу антиматерии. Для поиска подобных аномалий ученые изучают взаимодействия частиц антиматерии с "обычной" материей, а также с различными силами природы, при помощи ускорителей частиц и приборов на борту МКС.
