211service.com
Pierwsza obserwacja antyhelium
Jednym z głównych pytań, które nurtują kosmologów i fizyków cząstek elementarnych, jest rozkład materii i antymaterii we Wszechświecie. To na pewno wygląda jeśli materia dominuje w kosmosie, ale wygląd może mylić. Możemy po prostu żyć w zakątku wszechświata, który jest zdominowany przez materię.
Dziś odkrywamy, że w naszym kącie jest trochę więcej antymaterii dzięki współpracy STAR w Relativistic Heavy Ion Collider w Brookhaven National Laboratory w USA.
Ci faceci zderzyli razem 10^9 jąder złota przy energiach 200 GeV i zauważyli 18 antyjąder helu-4 w powstałym wraku. To imponujące osiągnięcie jak na standardy – przynajmniej teraz wiemy, że może istnieć antyhel-4.
Tego rodzaju zderzenia tworzą gorącą plamę mniej więcej równej liczby kwarków i antykwarków, tak zwaną plazmę kwarkowo-gluonową. To schładza się tworząc różne cząstki i ich antycząstki.
Oczywiście im większa antycząstka, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że ją zobaczymy. W rzeczywistości każdy dodatkowy barion w przeciwjądrze sprawia, że jest on 1000 razy trudniejszy do wytworzenia. Więc chociaż pozytony pojawiły się po raz pierwszy w 1932, antyprotony i neutrony pojawiły się dopiero w 1955 i musieliśmy poczekać do 1970, aż rosyjski zespół ogłosi pierwszą obserwację antyhelu-3.
Teraz, 40 lat później, mamy antyhel-4. (Wydaje się mało prawdopodobne, że w najbliższym czasie zobaczymy następny w linii, antylit-6, i tak naprawdę zespół STAR przyznaje, że nie można go wyprodukować przy użyciu obecnej technologii zderzacza).
Ważne w tej obserwacji jest to, że antyhel-4 wydaje się występować dokładnie w tempie przewidywanym przez termodynamikę. Tak więc, o ile nie istnieje jakiś inny mechanizm wytwarzania go w znacznie większych ilościach, jest mało prawdopodobne, abyśmy zobaczyli naturalnie występującą wersję, bez względu na to, jak bardzo się przyjrzymy.
Tak więc każda obserwacja antyhelu lub nawet cięższych antyjąder w kosmosie wskazywałaby na istnienie dużej ilości antymaterii w innym miejscu we Wszechświecie, mówią naukowcy ze współpracy STAR.
I jak się okazuje, zamierzamy poszukać. Prom kosmiczny Endeavour, którego start zaplanowano obecnie na przyszły miesiąc, przenosi spektrometr magnetyczny Alpha na Międzynarodową Stację Kosmiczną właśnie z tego powodu.
Alpha jest specjalnie zaprojektowana do poszukiwania cząsteczek antymaterii w promieniowaniu kosmicznym. Jeśli antyhel jest wytwarzany tylko przez znane mechanizmy, będzie zbyt rzadko sprawiać problemy Alfie. Ale jeśli eksperyment dostanie nawet powąchania antyhelu lub czegoś cięższego, spodziewaj się eksplozji zainteresowania kosmologów i fizyków cząstek.
To jeden z niewielu naprawdę przydatnych elementów naukowych, które są planowane dla stacji kosmicznej. Miejmy nadzieję, że wszystko pójdzie gładko.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1103.3312 : Obserwacja jądra helu-4 antymaterii
Możesz teraz śledzić blog The Physics arXiv na Świergot