Фізики виявили рекордну частинку антиматерії: це допоможе знайти невловиму темну матерію

Фізики змогли підтвердити деякі теорії щодо природи антиматерії за допомогою виявлення найважчих антіядер, що складаються з екзотичних елементарних частинок. Нове відкриття може допомогти виявити загадкові частинки, що складають темну матерію. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Антиматерія — що це?

Про те, що антиматерія існує, фізики дізналися 1932 року, коли вперше було виявлено антиелектрон або позитрон. Відтоді вчені дізналися, що всі відомі фундаментальні частинки мають свій аналог у вигляді частинок з антиматерії, які називаються античастинками.

Античастинки відрізняються від частинок звичайної матерії тим, що мають протилежний електричний заряд. Передбачається, що під час Великого вибуху було створено однакову кількість матерії та антиматерії, але зараз у Всесвіті останньої залишилося небагато. Чому так сталося намагаються з'ясувати фізики вже багато десятиліть і поки що пропонують лише різні гіпотези. Як уже писав Фокус, одна з таких гіпотез свідчить, що майже вся антиматерія з нашого Всесвіту перебуває в анти-Всесвіті, створеному під час Великого вибуху.

Рекордне відкриття фізиків

Але повернемося до нового відкриття, яке зробили фізики на релятивістському колайдері важких іонів у Брукхейвенській національній лабораторії в США. Учені зіштовхували ядра важких хімічних елементів у колайдері на дуже високій швидкості. Під час таких зіткнень виникають сотні нових частинок, які можуть ідентифікувати фізики.

Більша частина таких частинок є піонами або пі-мезонами, які існують частки секунди і швидко розпадаються. Але під час нового експерименту фізикам вдалося виявити найважчу частинку антиматерії.

У природі ядра атомів складаються з протонів і нейтронів. Але фізики можуть створювати гіперядра, де вони з нейтронів замінюються важчою версією нейтрона під назвою гіперон.

Фізики виявили найважче з усіх відомих гіперядро антиматерії або антигіперядро. Воно складається з антипротона, двох антинейтронів і антигіперона. Це антигіперядро називається антигіперводень-4. Фізикам вдалося виявити відразу 16 таких частинок антиматерії.

Порівняння антигіперядер із гіперядрами дозволило фізикам з'ясувати, що вони мають однакові властивості: нестабільність, розпад приблизно за десяту частину наносекунди, а також однакову масу. Це підтверджує наявні теорії.

Антиматерія і темна матерія

Вважається, що антиматерія може бути пов'язана з такою загадковою речовиною, як темна матерія. Її приблизно в 5 разів більше у Всесвіті, ніж звичайної матерії, але ніхто її не бачив безпосередньо. Деякі фізики вважають, що під час зіткнення частинок темної матерії утворюється звичайна матерія та антимаетрія. Зокрема, повинні виникати такі частинки, як антигелій і антиводень. Як уже писав Фокус, детектор на МКС уже виявив антигелій, який може бути пов'язаний із темною матерією.

Саме експерименти, схожі на той, який провели фізики зі США, допоможуть краще зрозуміти скільки антиматерії утворюється під час зіткнень частинок звичайної матерії. І це може дати змогу наблизитися до розуміння того, з чого складається темна матерія і в кінцевому підсумку виявити її безпосередньо.

Як уже писав Фокус, Сатурн зник на годину в нічному небі і це побачив астрофотограф. Він зафіксував дивовижну подію, яка називається місячне покриття.

Також Фокус писав про те, що фізики побачили особливість поведінки квантових частинок у найбільшому масштабі, ніж будь-коли. Це стало важливим кроком у перевірці теорії квантової гравітації.