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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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