Ученые пронаблюдали редкую тяжелую античастицу — антигиперводород-4
Международная группа физиков зафиксировала самые тяжелые атомные антиядра из наблюдавшихся. Измерения частоты появления этих частиц и их свойств помогут в поисках темной материи в глубоком космосе.
В 1928 году британский физик-теоретик Поль Дирак разработал хорошо согласующуюся с реальностью и экспериментами теорию поведения электронов. Однако она требовала существования электронов с отрицательной энергией, что сделало бы стабильную Вселенную в рамках нашего понимания невозможной.
Ученые нашли альтернативное объяснение для этих «состояний с отрицательной энергией»: антиматерия, или антиэлектроны — двойники электронов с противоположным электрическим зарядом. Антиэлектроны обнаружили в 1932 году, а со временем физики убедились в существовании античастиц для всех фундаментальных частиц.
Если антиэлектроны, антипротоны и антинейтроны могут объединяться в антиатомы, то должны существовать и антипланеты, и антигалактики. А согласно теории Большого взрыва, в начале Вселенной появилось равное количество материи и антиматерии. Но уже почти 100 лет ученые наблюдают значительно больше материи, чем того требует теория.
Результаты исследований на установке STAR (Solenoidal Tracker at RHIC, соленоидный трекер коллайдера RHIC), одного из постоянных экспериментов коллайдера релятивистских тяжелых ионов RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США, помогут уточнить связанные с антиматерией физические теории.
Во время экспериментов тяжелые атомы сталкивают с высокой скоростью. Так создают условия, аналогичные первым миллисекундам после Большого взрыва, и наблюдают за последствиями. Каждое столкновение производит сотни новых недолговечных частиц, пионов, и STAR может зафиксировать их все. В детекторе STAR частицы проходят через заполненный газом контейнер, помещенный в магнитное поле. Они оставляют в этой среде «следы»-треки, «толщину» и степень изгиба которых измеряют и анализируют ученые. Так определяют тип частицы, прошедшей через область наблюдения, и ее физические свойства.
В природе ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Искусственно можно создать «гиперядро», где один из нейтронов заменен на гиперон — более тяжелую версию нейтрона. То, что зафиксировали в эксперименте STAR, — состоящее из антиматерии гиперядро, то есть антигиперядро. Это самое тяжелое и экзотическое ядро антиматерии, когда-либо наблюдавшееся человеком.
Оно состоит из двух антинейтронов, одного антипротона и антигиперона. Ядро называется «антигиперводород-4». Среди данных о миллиардах образовавшихся во время многолетних экспериментов пионов нашлись всего 16 ядер антигиперводорода-4. В рамках актуальных физических теорий более тяжелые антигиперядра должны встречаться еще реже. Сравнение гиперядер с их антиматериальными аналогами показало, что они имеют одинаковые периоды жизни и массы — именно то, что предсказывает теория Дирака. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Антиматерия тесно связана с темной материей. Наблюдения показывают, что темная в пять раз более распространена, чем обычная материя, но мы не можем напрямую обнаружить ее и ориентируемся по косвенным данным. Некоторые теории темной материи предполагают, что при столкновении двух частиц темной материи они аннигилируют и производят вспышку материи и антиматерии. Это может привести к образованию антигелия, за которым следит эксперимент Alpha Magnetic Spectrometer на борту Международной космической станции.
Данные эксперимента STAR помогут откалибровать теоретические модели, чтобы понять, сколько антиматерии производится при столкновении обычной материи.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии