Naukowcy odkrywają nową ciężką antymaterię
Międzynarodowy zespół naukowców odkrył najcięższe znane antyjądro i zarazem pierwsze zawierające anty-dziwne kwarki na podstawie badania wysokoenergetycznych kolizji jonów złota w Zderzaczu Relatywistycznych Ciężkich Jonów (RHIC), który znajduje się w Narodowym Laboratorium Brookhaven Amerykańskiego Departamentu Energii (DOE). Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science. Naukowcy stwierdzili, że nowe antyjądro odkryte w detektorze STAR zderzacza RHIC jest ujemnie naładowanym stanem antymaterii, zawierającym antyproton, antyneutron i cząstkę antylambda. "To doświadczalne odkrycie może mieć bezprecedensowy wpływ na nasz ogląd świata" - mówi Horst Stöcker, profesor fizyki teoretycznej i wiceprezes Stowarzyszenia Niemieckich Laboratoriów Krajowych im. Helmholtza. "Ta antymateria otwiera drogę do nowych wymiarów na mapie jądrowej - pomysł, który ledwie kilka lat temu uznano by za nierealny." Naukowcy podkreślają, że wszystkie ziemskie jądra składają się z protonów i neutronów, które z kolei posiadają jedynie górne i dolne kwarki. Większość osób posługuje się układem okresowym, który opiera się na liczbie protonów określającej właściwości chemiczne każdego pierwiastka. Natomiast fizycy korzystają z układu trójwymiarowego, który jest znacznie bardziej złożony, ale dostarcza informacji na temat liczby neutronów, która może się zmieniać w różnych izotopach tego samego pierwiastka oraz liczby kwantowej, której eksperci nadali nazwę "dziwność", uzależnioną od liczby dziwnych kwarków. Hiperjądra według ekspertów to jądra zawierające jeden lub więcej dziwnych kwarków. Wartość dziwności równa się zero dla materii zwykłej bez dziwnych kwarków, w płaskim układzie. Ich zdaniem hiperjądra pojawiają się ponad płaskim układem. Na podstawie odkryć dokonanych w ramach ostatnich badań nowe antyhiperjądro generuje istotną próbkę normalnych hiperjąder i może rzucić światło na strukturę zapadłych gwiazd. "Wartość dziwności może być niezerowa w rdzeniu zapadłych gwiazd" - wyjaśnia współautor dr Jinhui Chen z Uniwersytetu Stanowego Kent w USA i Szanghajskiego Instytutu Fizyki Stosowanej w Chinach. "Zatem prowadzone obecnie pomiary w RHIC pomogą nam wprowadzić rozróżnienie między modelami, które opisują te egzotyczne stany materii." Zdaniem naukowców odkrycie antyjądra może nie tylko pomóc ekspertom w wyjaśnieniu modeli gwiazd neutronowych, ale może również zachęcić naukowców do podjęcia dalszych badań w zakresie naruszeń podstawowych symetrii między materią i antymaterią, jakie pojawiły się we wczesnym wszechświecie Dodają, że kolizje w RHIC momentami generują warunki, które istniały zaledwie sekundy po Wielkim Wybuchu - rozszerzeniu, które eksperci uznają za moment powstania wszechświata niemal 14 miliardów lat temu. "Dokładne zrozumienie sposobu i przyczyny przewagi materii nad antymaterią pozostaje głównym, nierozwiązanym problemem fizyki" - mówi współautor dr Zhangbu Xu z Narodowego Laboratorium Brookhaven w Nowym Jorku. "Rozwiązanie wymaga pomiaru subtelnych odchyleń od perfekcyjnej symetrii między materią a antymaterią, a przed pomiarami antymaterii w RHIC rysują się dobre perspektywy, by zająć się tym zagadnieniem." Naukowcy współpracujący przy eksperymencie STAR pochodzą z Brazylii, Chin, Chorwacji, Czech, Francji, Holandii, Indii, Korei Południowej, Niemiec, Polski, Rosji, USA i Wlk. Brytanii.
Kraje
Brazylia, Chiny, Czechy, Niemcy, Francja, Chorwacja, Indie, Korea Południowa, Niderlandy, Polska, Rosja, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone