В коллайдере RHIC, работающем в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), сталкиваются разогнанные почти до световых скоростей ионы золота. В результате этих столкновений на очень короткое время создаются условия, в которых вещество было через мгновения после Большого взрыва.
Согласно современным представлениям в момент рождения Вселенной частицы и античастицы должны были появляться в равных количествах. Однако сейчас антиматерии во Вселенной нет. Возможно, результаты этого эксперимента помогут понять эту асимметрию.
Авторы исследования проанализировали зафиксированные детектором STAR данные об 0,5 миллиарда заряженных частиц, родившихся в результате примерно одного миллиарда столкновений ионов золота.
«Всего в эксперименте было зафиксировано 18 случаев появления ядер антигелия-4», – говорится в статье.
Эти ядра, состоящие из двух антипротонов и двух антинейтронов, представляют собой «антивещественных» партнеров альфа-частиц. Начиная с 1950-х гг. физики получали атомы антиводорода и антидейтерия, в 1970-е советские ученые впервые получили антигелий-3 (ядра, состоящие из двух антипротонов и одного антинейтрона).
Однако до сих пор ученым не удавалось обнаружить такие тяжелые ядра атомов антиматерии и получить «полноценный» антигелий.
Авторы статьи отмечают, что зафиксированные случаи рождения антигелия помогут лучше понять закономерности появления антиматерии и, в частности, выяснить, почему антиматерия практически отсутствует во Вселенной, хотя в момент Большого взрыва материя и антиматерия должны были рождаться в одинаковых количествах.
Поисками антиматерии займется разработанный при участии физиков ЦЕРНа прибор AMS (магнитный альфа-спектрометр), который отправится в космос в конце апреля на борту шаттла «Индевор».
«Если AMS обнаружит свидетельства присутствия значимых масс антивещества в космосе, измерения на детекторе STAR дадут для них количественную основу», – отметил один из авторов исследования Хэнк Кроуфорд (Hank Crawford) из университета Калифорнии в Беркли.
В марте 2010 года на коллайдере RHIC была впервые получена странная антиматерия – ядра из античастиц, содержащих так называемые «странные кварки». Это были ядра гипертритонов и антигипертритонов, которые помимо протонов и нейтронов содержат необычный компонент – лямбда-гипероны.
Эта частица состоит из верхнего и нижнего кварков (из них построены протоны и нейтроны), а также содержит странный кварк.
