Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Антигипергелий-4 состоит из двух антипротонов, антинейтрона и частицы антилямбда. Исследовательская группа ALICE, эксперимента по созданию большого ионного коллайдера на Большом адронном коллайдере (БАК), подтвердила, первое в истории наблюдение антигипергелия-4, антивещества партнёра гипергелия.
Наблюдение было сделано при изучении данных о столкновении свинца со свинцом, проведённом в 2018 году, и с помощью алгоритмов машинного обучения.
Читайте: Строительные блоки материи изучены по-новому – Нуклоны приоткрыли тайны
Эксперименты на БАК включают столкновения между тяжёлыми ионами, чтобы имитировать условия, существовавшие в течение миллионной доли секунды после Большого взрыва, когда Вселенная была заполнена кварк-глюонной плазмой.
Помимо того, что эти эксперименты помогают нам понять происхождение Вселенной, они также позволяют получить новые атомные ядра и гиперядра, а также их антивещественные аналоги – антиядра и антигиперядра.
Что такое гиперядра
Гиперядра – это экзотические ядра размером около двух фемтометров, образующиеся после смешивания протонов, нейтронов и гиперонов. В то время как протоны и нейтроны – хорошо известные и стабильные составляющие атома, гипероны нестабильны и состоят из одного или нескольких кварков.
Замеченные в космических лучах более семидесятилетий назад, гиперядра до сих пор вызывают восхищение, потому что обычно не встречаются в природе, и их трудно создать в лаборатории. Однако такие установки, как БАК, создают их в больших количествах, и именно здесь детекторы ALICE и Релятивистского коллайдера тяжёлых ионов (RHIC) пытаются обнаружить и изучить их.
Ранее в этом году коллаборация исследователей на RHIC сообщила о наблюдении антигиперводорода-4. Это антивещество и гиперядерный атом, состоящие из антипротона, двух антинейтронов и антилямбда-частицы. Лямбда-частица – это гиперон, содержащий один странный кварк, а антилямбда – его аналог в антиматерии.
Теперь исследователи из ALICE подтвердили наблюдение антигипергелия-4, который состоит из двух антипротонов, антинейтрона и антилямбды и является самым тяжёлым гиперядром антиматерии, обнаруженным на БАК на сегодняшний день.
Как это было замечено
Вместо того чтобы полагаться на обычные методы поиска гиперядер, исследователи использовали подход машинного обучения для идентификации сигналов гиперводорода-4, гипергелия-4 и их аналогов из антивещества.
Ключевым моментом в идентификации этих гиперядер было обнаружение частиц, как пионы и антипротоны, в которые распадаются эти гиперядра. Когда эти сигналы наблюдались с 3,5 стандартными отклонениями, исследователи были уверены, что нашли весомое доказательство их существования.
Команда исследователей также измерила массу и выход антигипергелия-4 и антигиперводорода-4 и обнаружила, что они соответствуют современным средним мировым значениям. Статистические модели адронизации помогают понять процесс образования адронов и предсказать выход при столкновениях тяжёлых ионов.
Исследователи из ALICE измерили выход антигипергелия-4 и обнаружили, что он сопоставим с показателями модели адронизации. Подход также продемонстрировал, что модель может предсказывать производство гиперядер. Кроме того, команда исследователей определила соотношение выхода античастиц к выходу частиц и обнаружила, что оно находится в пределах экспериментальных неопределённостей.
Эксперименты на БАК показали, что антиматерия и материя производятся в равных количествах, и эта информация пополняет багаж знаний о дисбалансе материи и антиматерии во Вселенной.
Поделись видео: