Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) v newyorských laboratořích Brookhaven National Laboratory je momentálně jediným srážečem částic ve Spojených státech, který je v provozu. Není divu, že má spoustu práce, a že odtamtud hlásí fantastické věci. Odborníci týmu STAR Collaboration (podle detektoru STAR) studovali 6 miliard srážek atomových jader na RHIC. Mezi nimi vystopovali zatím nepozorovaný typ jader antihmoty.
Jde o nejtěžší jádra antihmoty, s nimiž jsme se doposud setkali. Tato jádra, takzvaný antihypervodík-4, tvoří 1 antiproton, 2 antineutrony a 1 antihyperon (lambda). Vědci je se slušnou spolehlivostí detekovali v 16 případech. Jak říká Junlin Wu z týmu STAR Collaboration, o antihmotě víme v podstatě to, že kromě opačných elektrických nábojů mají její částice stejné vlastnosti jako částice hmoty.
Mají stejnou hmotnost, stejný poločas rozpadu a stejné interakce s odpovídajícími částicemi. Stále přitom zůstává záhadou, proč je náš vesmír tvořený hmotou, když při Velkém třesku, tedy před necelými 14 miliardami let, mělo teoreticky vzniknout stejné množství hmoty a antihmoty.
Srážeč RHIC je skvělý nástroj pro studium antihmoty. Probíhají tam srážky těžkých iontů, tedy velkých atomových jader zbavených elektronů a urychlených na rychlost blízkou rychlosti světla. Energie nárazu vede k rozpadu protonů a neutronů původních atomových jader a z vytvořené „polévky“ kvarků a gluonů se vynoří spousta nových částic.
Přitom, jak se zdá, RHIC generuje téměř stejné hmoty a antihmoty, jak to předpokládáme u Velkého třesku. Částicoví fyzici analyzují ohromné množství srážek na RHIC a snaží se přijít na kloub záhadě s antihmotou.
Pokud jde o detekci antihypervodíku-4, vědci ji využili k porovnání poločasu rozpadu těchto doposud nejtěžších jader antihmoty s hypervodíkem-4. Současně také porovnali poločasy rozpadu dalšího exotického páru jader hmoty a antihmoty, hypertritonu a antihypertritonu. Hypertriton tvoří proton, neutron a hyperon. Ani jedno porovnání neukázalo rozdíl, což fyziky nepřekvapilo. Tudy cesta k odhalení záhady antihmoty nejspíš nepovede.
Video: Timelapse of the STAR Detector being moved
Literatura
Je za převahu hmoty nad antihmotou ve vesmíru zodpovědné trio Higgsů?
Autor: Stanislav Mihulka (05.10.2019)
Potulují se v Mléčné dráze antihvězdy tvořené antihmotou?
Autor: Stanislav Mihulka (30.04.2021)
Jak snadno a rychle vyrobit antihmotu s pomocí laserových kleští?
Autor: Stanislav Mihulka (28.07.2021)
Průlom experimentu ALPHA: Antihmota podléhá gravitaci jako hmota
Autor: Stanislav Mihulka (28.09.2023)
Gravitačně se hmota s antihmotou přitahují
Autor: Vladimír Wagner (08.12.2023)
Diskuze:
Několik oprav
Vladimír Wagner,2024-08-22 23:33:05
Antihypervodík 4 opravdu nemůže mít dva antiprotony. Dva antiprotony má antihélium. Antihélium 4 bylo pozorováno už v roce 2011 experimentem STAR na stejném urychlovači: https://www.osel.cz/5649-nejtezsi-potvrzene-antijadro-je-nyni-antihelium-4.html. O objevu antihypertitonu (antihypervodík 3), který má jeden antiproton, jeden antineutron a jeden antilambda se psalo zde: https://www.osel.cz/4917-dalsi-velmi-exoticky-obyvatel-antihmotne-zoo.html. Antihyprvodík 4 má jeden antiproton, dva antineutrony a a jeden antilambda hyperon. Vzhledem k tomu, že má stejný počet antibaryonů, tak je jeho hmotnost velmi blízká antiheliu 4, u obou jsou čtyři. Je vyšší jen o to, že antineutron (neutron) je těžší než antiproton (proton) a antilambda (lambda) je těžší, než je antineutron (neutron). A také je velmi vysoká vazebná energie antihela (helia). Větší skok v hmotnosti antijader (tedy pět antibaryonů) už se bohužel nedá v dohledné době čekat. Souf´visí to s pravděpodobností slepení rostoucího počtu antibaryonů (každý další vede k poklesu produkce o tři řády).
Re: Několik oprav
F M,2024-08-24 00:52:28
V prvním odkazu pod článkem a i zde: https://www.eurekalert.org/news-releases/1055009
"In the end, their analysis turned up 22 candidate events with an estimated background count of 6.4." "Subtracting that background from 22 gives the physicists confidence they’ve detected about 16 actual antihyperhydrogen-4 nuclei."
V abstraktu, dál se zdarma smrtelník nedostane, druhý odkaz: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07823-0
"In total, 15.6 candidate antimatter hypernuclei are obtained with an estimated background count of 6.4."
Pro nás laiky prakticky nerozlišitelné, ale pro zajímavost jak to je? S jakou přesností se dají na těchto pár případech sledovat ty rozdíly? Klidně si počkám na článek;-)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
