Науковці з Великого адронного колайдера (ЦЕРН) — найпотужнішого прискорювача елементарних частинок у світі — відкрили найважчу форму антиматерії, яку коли-небудь спостерігали. Це відкриття є таким же значущим, як і попередні досягнення ЦЕРН, зокрема відкриття бозона Гіггса та дослідження розпаду B-мезонів.
У межах експерименту ALICE (Великий іонний колайдер) була виявлена частинка антиматерії — антигіпергелій-4. Вона є «злим близнюком» іншої екзотичної частинки — гіпергелію-4. Ця форма антиматерії складається з двох антипротонів, антинейтрона та нестабільної антилямбда-частинки, яка, своєю чергою, містить кварки.
Відкриття важливе для вивчення екстремальних умов, що панували у Всесвіті менше ніж через секунду після Великого вибуху. Воно також допомагає зрозуміти одну з найбільших загадок фізики — проблему баріонної асиметрії. За теорією, матерія та антиматерія після Великого вибуху мали існувати в рівних кількостях, а взаємна анігіляція цих частинок повинна була призвести до утворення чистої енергії. Проте сучасний Всесвіт складається переважно з матерії, а антиматерія збереглася лише у незначних кількостях. Дослідження гіпергелію та його античастинки може пролити світло на причини цього дисбалансу.
Антигіпергелій-4 був виявлений у результаті експерименту 2018 року, коли на Великому адронному колайдері зіткнули іони свинцю на високих швидкостях, відтворивши екстремальні умови раннього Всесвіту. Дані, отримані під час експерименту, були проаналізовані за допомогою моделей машинного навчання. Аналіз виявив характерні ознаки антигіпергелію-4, коли ці частинки розпадалися на інші.
Крім того, була ідентифікована більш легка частинка — антигіпергідроген-4. Дослідники точно виміряли маси обох частинок і порівняли отримані результати з сучасними теоріями фізики. Підтверджено, що матерія та антиматерія створюються у рівних частках. Тож постає нове питання: що порушило симетрію, якщо початковий Всесвіт мав рівну пропорцію цих форм матерії?
Наразі вчені не мають остаточної відповіді. Це питання залишається одним із невирішених у сучасній фізиці. Проте модернізація Великого адронного колайдера триває. Зокрема, нещодавно встановлені надвеликі магніти дозволять досягти ще точніших експериментів. Цілком можливо, що майбутні дослідження відкриють нові горизонти у вивченні антиматерії.
Раніше ми повідомляли про те, що гамма-спалах виявився анігіляцією матерії та антиматерії.
За матеріалами home.cern
