Ученые в Брукхейвенской национальной лаборатории создали самый тяжелый из известных на сегодняшний день гиперядер антиматерии – антиводород-4. Для этого потребовались столкновения атомных ядер на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов. В этих столкновениях, при высоких энергиях, частицы материи и антиматерии спонтанно возникают и исчезают, образуя экзотические ядра, прежде не наблюдавшиеся во Вселенной.
Обычный атом водорода содержит в ядре один протон, а водород-2 (дейтерий) – один протон и один нейтрон. В свою очередь, водород-3 (тритий) содержит один протон и два нейтрона. Однако в лабораторных условиях был создан еще более экзотический изотоп, водород-4, включающий один протон и три нейтрона. Этот изотоп крайне нестабилен, распадаясь в течение долей секунды.
С другой стороны, протоны и нейтроны состоят из более мелких частиц – кварков. Существует шесть видов кварков, но лишь два из них, верхний и нижний, присутствуют в протонах и нейтронах. Кварки могут образовывать барионы, например, лямбда-частицу, состоящую из комбинации верхнего, нижнего и странного кварков. Лямбда-частица крайне неустойчива, быстро распадаясь.
Антиматерия, будучи зеркальным отражением обычной материи, при взаимодействии с ней аннигилирует, высвобождая огромное количество энергии. Антивещество обладает теми же свойствами, что и обычное, но с противоположным зарядом. Создание антиводорода, антигелия и других античастиц стало возможным благодаря ускорителям частиц. Несмотря на то, что в ранней Вселенной материи и антиматерии, как предполагалось, было создано поровну, доминирующей формой стала материя. Ученые продолжают изучение этих процессов. В ходе новых экспериментов были созданы гиперядра водорода-4 и его антиматерии, что позволит углубить понимание баланса материи и антиматерии.
Изображение носит иллюстративный характер
Обычный атом водорода содержит в ядре один протон, а водород-2 (дейтерий) – один протон и один нейтрон. В свою очередь, водород-3 (тритий) содержит один протон и два нейтрона. Однако в лабораторных условиях был создан еще более экзотический изотоп, водород-4, включающий один протон и три нейтрона. Этот изотоп крайне нестабилен, распадаясь в течение долей секунды.
С другой стороны, протоны и нейтроны состоят из более мелких частиц – кварков. Существует шесть видов кварков, но лишь два из них, верхний и нижний, присутствуют в протонах и нейтронах. Кварки могут образовывать барионы, например, лямбда-частицу, состоящую из комбинации верхнего, нижнего и странного кварков. Лямбда-частица крайне неустойчива, быстро распадаясь.
Антиматерия, будучи зеркальным отражением обычной материи, при взаимодействии с ней аннигилирует, высвобождая огромное количество энергии. Антивещество обладает теми же свойствами, что и обычное, но с противоположным зарядом. Создание антиводорода, антигелия и других античастиц стало возможным благодаря ускорителям частиц. Несмотря на то, что в ранней Вселенной материи и антиматерии, как предполагалось, было создано поровну, доминирующей формой стала материя. Ученые продолжают изучение этих процессов. В ходе новых экспериментов были созданы гиперядра водорода-4 и его антиматерии, что позволит углубить понимание баланса материи и антиматерии.