Физики с помощью самого мощного ускорителя частиц на планете, Большого адронного коллайдера, смогли впервые обнаружить самую тяжелую частицу антиматерии – антигипергелий- 4. Эта частица является противоположным аналогом гипергелия-4 в обычной материи. Это отрытые поможет физикам понять, почему обычной материи во Вселенной больше, чем антиматерии, хотя они были созданы в равных количествах после Большого взрыва. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Space.
Согласно нынешним представления о Вселенной вскоре после Большого взрыва космос наполнился равным количеством обычной материи и антиматерии, состоящей из частиц, которые являются противоположными аналогами частиц обычной материи. Но последней сейчас во Вселенной намного больше, чем антиматерии. При столкновении частицы обычной материи и антиматерии уничтожают другу друга. Поэтому если бы не существовало такого дисбаланса, то Вселенная выглядела бы совсем по-другому. Но почему материя начала доминировать над антиматерией? На этот вопрос пока нет ответа, но благодаря открытию самой тяжелой частицы антиматерии, антигипергелия- 4, физики стали на шаг ближе к разгадке этой тайны.
Гелий является вторым самым распространенным химическим элементом во Вселенной. Ядро гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов. Протоны и нейтроны состоят из нижнего и верхних кварков. Это фундаментальные частицы Вселенной. В то же время существует нестабильная частица под названием гиперон, которая более тяжелая, чем протон или нейтрон и состоит из нескольких странных кварков. Нижние, верхние и странные кварки – это три из шести разновидностей данных фундаментальных частиц.
Гипероны, нейтроны и протоны входят в состав таких экзотических частиц, как гиперядра. Их впервые обнаружили в космических лучах, которые постоянно врезаются в нашу планету, но их трудно создать в ускорителе частиц.
Физики с помощью Большого адронного коллайдера во время столкновения частиц почти со скоростью света создали состояние материи известное, как кварк-глюонная плазма. Именно такая материя существовала в первую секунду после Большого взрыва. Именно в такой плазме можно увидеть гиперядра и их аналоги из антиматерии, то есть антигиперядра.
Благодаря новому эксперименту физики смогли впервые обнаружить доказательства существования антигипергелия-4, то есть частицы из антиматерии, которая является противоположным аналогом гипрегелия-4 из обычной материи.
Если гипергелий-4 состоит их двух протонов, одного нейтрона и одного гиперона, то антигипергелий-4 состоит из двух антипротонов, антинейтрона и антигиперона. Изучение массы этой частицы позволило определить, что было обнаружено самое тяжелое гиперядро антиматерии.
Полученные данные хорошо согласуются с предсказаниями Стандартной модели физики элементарных частиц. Также данные указывают на то, что антиматерия и материя производятся в равных количествах из кварк-глюонной плазмы.
Но что же произошло в ранней Вселенной, когда обычная материя начала доминировать над антиматерией? Физики надеются в скором времени найти ответ на этот вопрос, учитывая полученные данные.
