Учёные обнаружили антигипергелий-4
В результате эксперимента ALICE на Большом адронном коллайдере учёные представили доказательства существования антигипергелия-4
Экзотическое ядро состоит из двух антипротонов, антинейтрона и анти-лямбда-гиперона. Результат имеет статистическую значимость 3,5 стандартных отклонений, что подтверждает уверенность в существовании антигипергелия-4. Это экзотическое ядро становится самым тяжёлым антиматериальным гиперядерным ядром, которое экспериментально найдено на БАК.
Измерения ALICE собраны при столкновении свинцовых ядер в 2018 году при энергии 5,02 тераэлектронвольта на сталкивающуюся пару частиц. Исследователи искали сигналы гиперводорода-4, гипергелия-4 и их антиматериальных партнёров в огромном количестве данных с помощью специально разработанного алгоритма машинного обучения.
Частиц-кандидатов на роль антигиперводорода-4 идентифицировали по распаду на ядро антигелия-4 и заряженный пион, тогда как кандидатов на антигипергелий-4 — по распаду на ядро антигелия-3, антипротон и заряженный пион.
Помимо обнаружения экзотических ядер, команда ALICE измерила количество и массы обоих гиперядер. Массы согласуются с остальными экспериментами физиков по всему миру. Полученные результаты сопоставили с расчётами статистической модели адронизации, которая хорошо описывает процесс образования адронов и ядер в столкновениях тяжёлых ионов, и модель хорошо согласуется с экспериментальными данными.
Размер гиперядер — около двух фемтометров (2⋅10⁻¹⁵ метров). Соотношение античастиц к частицам для обоих гиперядер — 1:1. Это подтверждает равное образование материи и антиматерии при энергиях эксперимента в БАК.