Egzotikus antianyag-atommagot fedeztek fel

antianyag-atommag
Az antihiper-hidrogén-4 művészi ábrázolása, amely egy antiprotonból, két antineutronból és egy antilambda részecskéből álló antianyag hipernukleusz. Aranyatommagok ütköztetésével hozták létre (balra).
Fotó: Institute of Modern Physics, Kína
Vágólapra másolva!
Az ELTE részvételével zajló nemzetközi STAR együttműködés kutatói hatmilliárd részecskeütközést vizsgálva egy újfajta antianyag-atommagot fedeztek fel. Ez az antianyag-atommag a legnehezebb.az eddig észleltek közül.
Vágólapra másolva!

A Relativisztikus Nehézion-ütköztető (RHIC) - amely atommagok összeütköztetésével a korai világegyetem körülményeit rekonstruálja - STAR kísérlete hatmilliárd ütközést vizsgált az ezekből származó részecskék nyomát tanulmányozva. Ebben az óriási mintában egy újfajta antianyag-atommagot fedeztek fel, amely az eddig észleltek közül a legnehezebb.  

antianyag-atommag
Antianyag-atommag. Az antihiper-hidrogén-4 művészi ábrázolása, amely egy antiprotonból, két antineutronból és egy antilambda részecskéből álló antianyag hipernukleusz. Aranyatommagok ütköztetésével hozták létre (balra).
Fotó: Institute of Modern Physics, Kína

A négy antianyag-részecskéből (egy antiprotonból, két antineutronból és egy úgynevezett antihiperonból) álló egzotikus anti-atommagokat antihiper-hidrogén-4-nek nevezik - olvasható az ELTE MTI-hez eljuttatott közleményében. Az RHIC STAR együttműködés tagjai házméretű részecskeészlelő berendezésük segítségével elemezték az ütközésben keletkező nyomok részleteit. 

Eredményeikről a Nature folyóiratban számoltak be, ahol arról is szóltak, hogy az egzotikus antirészecskéket az anyag és az antianyag közötti különbségek keresésére is lehet használni. 

Antianyag-atommag: antianyag és anyag aránya

"Az anyagról és az antianyagról szóló fizikai ismereteink szerint az antianyagnak - az ellentétes töltést kivéve - ugyanazok a tulajdonságai, mint az anyagnak: ugyanaz a tömege, ugyanaz az élettartama, és ugyanazok a kölcsönhatásai" - idézi a közlemény Junlin Wut, a Lanzhou Egyetem és a Kínai Modern Fizikai Intézet közös Magfizikai Tanszékének doktorandusz hallgatóját, a STAR munkatársát. 

"A valóság azonban az, hogy a mi világegyetemünk inkább anyagból, mint antianyagból áll, noha a feltételezések szerint mindkettő azonos mennyiségben jött létre a mintegy 14 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanás idején. Hogy miért az anyag dominál az univerzumunkban, az még mindig kérdés, és nem tudjuk a teljes választ" - tette hozzá a kutató. 

Mint írták, az antianyag tanulmányozására kiváló helyszín az RHIC, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának magfizikai kutatásokat végző létesítménye a Brookhaveni Nemzeti Laboratóriumban. Nehézionok - elektronjaiktól megfosztott és közel fénysebességre gyorsított atommagok - ütközéseivel az alkotóelemek (protonok és neutronok) megolvadnak, és az így keletkező kvarkok és gluonok - a látható anyag legalapvetőbb építőkövei - "levesében" születő energia új részecskék ezreit hozza létre. 

Korai világegyetem

A beszámoló szerint a korai világegyetemhez hasonlóan az RHIC is közel azonos mennyiségben termel anyagot és antianyagot. Az anyag- és az antianyag-részecskék jellemzőinek összehasonlítása során a kutatók nyomokat találhatnak valamilyen aszimmetriára, amely a mai világban az anyag létezése felé billentette a mérleg nyelvét. 

"Az atommagokat is összetartó, felépítésüket meghatározó erős kölcsönhatás kutatása nagy részecskegyorsítóknál végezhető, mint amilyen az RHIC vagy a genfi SPS és LHC, vagy a Németországban épülő FAIR. A helyzet az elektromosság XIX. századi kutatásához, megértéséhez, illetve végül alkalmazásához hasonló. Jelenleg egyre jobban értjük ezt a kölcsönhatást is, a felhalmozott tudásnak pedig az orvoslástól az anyagtudományig sokféle alkalmazása van már most is" - fogalmazott Csanád Máté egyetemi tanár, a STAR-ELTE kutatócsoport vezetője. 

Az ELTE a STAR együttműködés hivatalos résztvevője, a STAR-ELTE kutatócsoport a Fizikai Intézetben, az Atomfizikai Tanszéken működik. A kutatócsoport tagjai személyesen is részt vesznek az adatok felvételében, mindemellett az ELTE kutatóinak fontos feladata az adatok elemzése, különös tekintettel a femtoszkópiai mérésekre; Csanád Máté pedig a kísérlet adatarchiválásának irányítója is volt, jelenleg pedig az együttműködés meghívott előadásait koordináló bizottság tagja - olvasható az ELTE közleményében. 

 

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Origo Google News oldalán is!