Синтез антигелия доказал: во Вселенной полно антиматерии

Не прошло и полгода после того, как европейские физики впервые поймали в ловушку ядра антиводорода, как ядерщики с дрйгой стороны Атлантики совершили новое значимое открытие в науке об антиматерии. Ученые из Брукхэвенской национальной лаборатории сумели синтезировать ядра антигелия – самого тяжелого на сей день ядра антивещества.

Эксперимент по синтезу новых ядер провели на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов члены международной коллаборации STAR, объединяющей около шестисот ученых из 12 стран мира. Чтобы получить несколько ядер заветного вещества, ученые столкнули миллиард ядер золота, летевших с энергией 200 гЭв. После столкновения детекторы зафиксировали разлет 18 ядер антигелия-4, состоящих из двух антипротонов и двух антинейтронов. Эти ядра -- античастицы по отношению к изотопам гелия ⁴He, самым распространенным и устойчивым в природе. Те же ядра суть одно и то же, что и альфа-частицы, входящие в состав космических лучей. «Антипод» гораздо более редко встречающегося в природе изотопа гелия -- ³He – был получен советскими учеными в Институте физики высоких энергий в Протвине еще в 1970 году.

Столкновения тяжелых ядер, подобные тому, что провели в коллайдере, заставляют протоны и нейтроны на короткий миг освобождать кварки и глюоны, рождая так называемую кварк-глюонную плазму. Сразу после столкновения образуются тысячи новых частиц, а область столкновения охлаждается. Ученые оказались довольны тем, что количество рожденных в кварк-глюонной плазме ядер антигелия совпало с термодинамическими расчетами.

«Любое дальнейшее наблюдение антигелия или более тяжелых ядер антиматерии будет указывать на большое количество антиматерии во Вселенной», -- говорится в заявлении коллаборации.

Результаты работы опубликованы в архиве электронных препринтов.