Физики обнаружили рекордную частицу антиматерии: это поможет найти неуловимую темную материю

Физики смогли подтвердить некоторые теории относительно природы антиматерии с помощью обнаружения самых тяжелых антиядер, состоящих из экзотических элементарных частиц. Новое открытие может помочь обнаружить загадочные частицы, составляющие темную материю. Результаты исследования опубликованы журнале Nature, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Антиматерия — что это?

О том, что антиматерия существует, физики узнали в 1932 году, когда впервые был обнаружен антиэлектрон или позитрон. С тех пор ученые узнали, что все известные фундаментальные частицы свой аналог в виде частиц из антиматерии, которые называются античастицами.

Античастицы отличаются от частиц обычной материи тем, что имеют противоположный электрический заряд. Предполагается, что во время Большого взрыва было создано одинаковое количество материи и антиматерии, но сейчас во Вселенной последней осталось немного. Почему так произошло пытаются выяснить физики уже много десятилетий и пока предлагают лишь различные гипотезы. Как уже писал Фокус, одна из таких гипотез гласит, что почти вся антиматерия из нашей Вселенной находится в анти-Вселенной, созданной во время Большого взрыва.

Рекордное открытие физиков

Но вернемся к новому открытию, которое сделали физики на релятивистском коллайдере тяжелых ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории в США. Ученые сталкивали ядра тяжелых химических элементов в коллайдере на очень высокой скорости. Во время таких столкновений возникают сотни новых частиц, которые могут идентифицировать физики.

Большая часть таких частиц является пионами или пи-мезонами, которые существуют доли секунду и быстро распадаются. Но во время нового эксперимента физикам удалось обнаружить самую тяжелую частицу антиматерии.

В природе ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Но физики могут создавать гиперядра, где они из нейтронов заменяется более тяжелой версией нейтрона под названием гиперон.

Физики обнаружили самое тяжелое из всех известных гиперядро антиматерии или антигиперядро. Оно состоит из антипротона, двух антинейтронов и антигиперона. Данное антигиперядро называется антигиперводород-4. Физикам удалось обнаружить сразу 16 таких частиц антиматерии.

Сравнение антигиперядер с гиперядрами позволило физикам выяснить, что они имеют одинаковые свойства: нестабильность, распад примерно за десятую часть наносекунды, а также одинаковую массу. Это подтверждает существующие теории.

Антиматерия и темная материя

Считается, что антиматерия может быть связана с таким загадочным веществом, как темная материя. Ее примерно в 5 раз больше во Вселенной, чем обычной материи, но никто ее не видел напрямую. Некоторые физики считают, что при столкновении частиц темной материи производится обычная материя и антимаетрия. В частности, должны возникать такие частицы, как антигелий и антиводород. Как уже писал Фокус, детектор на МКС уже обнаружил антигелий, который может быть связан с темной материей.

Именно эксперименты, похожие на тот, который провели физики из США, помогут лучше понять сколько антиматерии производится при столкновениях частиц обычной материи. И это может позволить приблизиться к пониманию того, из чего состоит темная материя и в конечном итоге обнаружить ее напрямую.

Как уже писал Фокус, Сатурн исчез на час в ночном небе и это увидел астрофотограф. Он запечатлел удивительное событие, которое называется лунное покрытие.

Также Фокус писал о том, что физики увидели особенность поведения квантовых частиц в самом большом масштабе, чем когда-либо. Это стало важным шагом в проверке теории квантовой гравитации.