Физики создали рекордно тяжелые "молекулы" антиматерии

Брукхевенская национальная лаборатория (BNL) сообщила об удивительном открытии международного коллектива физиков, работающих с ускорителем тяжелых ионов RHIC. Ученые впервые в ходе экспериментов на этой установке создали рекордно тяжелые "молекулы" антиматерии, состоящие из антипротона, двух антинейтронов и экзотической частицы - анти-лямбда-бариона.

Замеры, проведенные исследователями, показали, что эта структура антиматерии не отличается по своим характеристикам от аналогичной конструкции, составленной из протона, нейтронов и лямбда-бариона. Это подтверждает корректность существующих представлений о том, что частицы материи и антиматерии обладают идентичными физическими свойствами.

Открытие было сделано международной физической коллаборацией STAR, специалисты которой используют ускоритель ионов RHIC для создания все более тяжелых частиц и "молекул" антиматерии. Ранее ученые уже получали аналоги атомов трития и гелия, но изучение их свойств не выявило различий в поведении материи и антиматерии, что могло бы поставить под сомнение Стандартную модель физики частиц.

На этот раз исследователям STAR удалось установить новый рекорд, создав так называемый антигиперводород-4 - "молекулу", состоящую из одного антипротона, двух антинейтронов и анти-лямбда-бариона. Для получения всего 16 таких "молекул" антиматерии ученым пришлось столкнуть друг с другом более 6,4 млрд ядер атомов урана, золота, рутения и циркония, а также разработать способы поиска частиц антиматерии в "обломках" этих тяжелых ионов.

Обнаружение полутора десятков "молекул" антигиперводорода-4 позволило физикам изучить время их существования и характер распада, сравнив эти параметры с аналогичными для гиперводорода-4. И в этом случае, как и при исследовании атомов антитрития и антигелия, ученым не удалось найти различий в свойствах созданной ими сверхтяжелой "молекулы" антиматерии и ее аналога из частиц обычной материи.

В ближайшее время участники коллаборации STAR намерены провести новые опыты с "молекулами" антигиперводорода-4, сосредоточившись на максимально точном измерении их массы и сравнении ее с массой гиперводорода-4. Эти исследования, по мнению ученых, могут приблизить человечество к разгадке загадки исчезновения антиматерии из Вселенной на ранних этапах ее существования.

Космологи предполагают, что в первые мгновения жизни Вселенная содержала примерно равное количество материи и антиматерии. Если это так, то Вселенная не должна была бы существовать, так как все частицы должны были уничтожить друг друга сразу после Большого взрыва. Ученые десятилетиями пытаются понять, почему этого не произошло и почему в обозримой Вселенной практически нет антиматерии. Многие исследователи считают, что частицы материи и антиматерии могут отличаться по некоторым физическим свойствам, что и привело к исчезновению антиматерии. Эти аномалии ученые пытаются обнаружить, изучая взаимодействия частиц антиматерии с обычной материей и различными силами природы с помощью ускорителей и приборов на МКС.