211service.com
Pirmais antihēlija novērojums
Viens no lielākajiem jautājumiem, kas satrauc kosmologus un daļiņu fiziķus, ir matērijas un antimatērijas izplatība Visumā. Tā noteikti izskatās ja matērija dominē kosmosā, bet izskats var maldināt. Mēs varam vienkārši dzīvot Visuma stūrī, kurā dominē matērija.
Šodien mēs atklājam, ka mūsu stūrī ir nedaudz papildu antimateriāla, pateicoties STAR sadarbībai Relativistic Heavy Ion Collider Brookhaven National Laboratory ASV.
Šie puiši sasita kopā 10^9 zelta kodolus ar 200 GeV enerģiju un sekojošajā vrakā pamanīja 18 hēlija-4 antikodolus. Tas ir iespaidīgs sasniegums pēc standartiem – vismaz mēs zinām, ka antihēlijs-4 var pastāvēt.
Šāda veida triecieni rada karstu lāsumu, kurā ir vairāk vai mazāk vienāda skaita kvarku un antikvarku, tā saukto kvarku gluona plazmu. Tas atdziest, veidojot dažādas daļiņas un to antidaļiņas.
Protams, jo lielāka ir antidaļiņa, jo mazāka iespēja to ieraudzīt. Faktiski katrs papildu barions antikodolā padara to 1000 reižu grūtāk izgatavot. Tātad, lai gan pozitroni pirmo reizi parādījās 1932. gadā, antiprotoni un neitroni parādījās tikai 1955. gadā, un mums bija jāgaida līdz 1970. gadam, līdz Krievijas komanda paziņos par pirmo antihēlija-3 novērojumu.
Tagad, 40 gadus vēlāk, mums ir antihēlijs-4. (Šķiet maz ticams, ka drīzumā mēs redzēsim nākamo rindā, antilitiju-6, un patiesībā STAR komanda atzīst, ka to nevar ražot ar pašreizējo sadursmju tehnoloģiju.)
Svarīgi šajā novērojumā ir tas, ka šķiet, ka antihēlijs-4 notiek tieši tādā ātrumā, kādu paredz termodinamika. Tātad, ja vien nepastāv kāds cits mehānisms, kā to pagatavot ievērojami lielākos daudzumos, maz ticams, ka mēs ieraudzīsim dabā sastopamu versiju neatkarīgi no tā, cik grūti mēs to izskatīsim.
Tātad jebkurš antihēlija vai pat smagāku antikodolu novērojums kosmosā liecinātu par liela daudzuma antimateriāla esamību citviet Visumā, saka STAR sadarbība.
Un, kā izrādās, mēs plānojam meklēt. Space Shuttle Endeavour, kuru pašlaik paredzēts palaist nākamajā mēnesī, tieši šī iemesla dēļ nes Alfa magnētisko spektrometru uz Starptautisko kosmosa staciju.
Alfa ir īpaši izstrādāta, lai kosmiskajos staros meklētu antimatērijas daļiņas. Ja antihēliju ražo tikai zināmi mehānismi, tas būs pārāk reti, lai traucētu Alfai. Bet, ja eksperiments saņem kaut nelielu antihēlija šņauku vai kaut ko smagāku, sagaidiet kosmologu un daļiņu fiziķu intereses sprādzienu.
Šis ir viens no nedaudzajiem patiesi noderīgajiem zinātnes darbiem, kas tiek plānoti kosmosa stacijā. Cerēsim, ka ies gludi.
Atsauce: arxiv.org/abs/1103.3312 : Antimatērijas hēlija-4 kodola novērošana
Tagad varat sekot emuāram The Physics arXiv vietnē Twitter