Новые открытия и перспективы исследований
В мире науки и технологий антиматерия является одним из самых загадочных и увлекательных явлений.
Она представляет собой двойника обычной материи, но с противоположным электрическим зарядом.
Антиэлектроны, антипротоны и антинйетроны могут объединяться в антиатомы, а затем и в антипланеты, и даже антигалактики.
Учёные давно пытаются понять, как устроена антиматерия и как она взаимодействует с обычной материей.
В 1928 году британский физик-теоретик Поль Дирак разработал теорию поведения электронов, которая требовала существования электронов с отрицательной энергией. Однако это сделало бы стабильную Вселенную невозможной.
Тогда учёные нашли альтернативное объяснение для этих состояний с отрицательной энергией — антиматерию.
Эксперименты на установке STAR (Solenoidal Tracker at RHIC) в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США помогают уточнить связанные с антиматерией физические теории.
Во время экспериментов тяжёлые атомы сталкивают с высокой скоростью, создавая условия, аналогичные первым миллисекундам после Большого взрыва. Каждое столкновение производит сотни новых недолговечных частиц, пионов, и STAR
может зафиксировать их все.
В детекторе STAR частицы проходят через заполненный газом контейнер, помещённый в магнитное поле. Они оставляют в этой среде «следы»-треки, «толщину» и степень изгиба которых измеряют и анализируют учёные.
Так определяют тип частицы, прошедшей через область наблюдения, и её физические свойства.
Во время одного из таких экспериментов было зафиксировано самое тяжёлое и экзотическое ядро антиматерии, когда-либо наблюдавшееся человеком — антигиперводород-4. Оно состоит из двух антинейтронов, одного антипротона и антигиперона. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Данные эксперимента STAR помогут откалибровать теоретические модели, чтобы понять, сколько антиматерии производится при столкновении обычной материи. Это может привести к новым открытиям в области физики и астрономии.