Detekováno antihelium 4

15. duben 2011 | 06.00 |

antiheliumAmerické urychlovače Tevatron a RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) se v době, kdy ještě naplno nepracuje evropský urychlovač LHC, předhánějí v publikování často diskutabilních objevů nových částic. Urychlovač Tevatron v laboratoři Fermilab (zde se srážejí protony s antiprotony, které mají každý energii blízkou 1 TeV) se snaží na sebe upozornit objevem nové částice, která by vedla na stopu hledaného Higgsova bosonu.  Konkurenční urychlovač RHIC (kde se srážejí s vysokou energií jádra těžších prvků  - zlata či mědi) se v experimentu STAR zabývá hledáním exotických antijader. Vědci zde nyní objevili nejtěžší dosud známé antijádro. Jedná se o antihelium 4.

Jádro antihelia 4 je složeno ze dvou antiprotonů a dvou antineutronů. Antihelium 4 se podařilo vyprodukovat ve srážkách dvou jader zlata a celkem se detekovalo 18 těchto jader z celkem  miliardy uskutečněných srážek zlata. Celková energie srážky byla 200 GeV na jeden pár srážejících se nukleonů nebo 62 GeV (každý nukleon tak měl kinetickou energii 100 GeV nebo 31 GeV).

Pro vytvoření jádra nebo antijádra, se musí několik nukleonů nebo antinukleonů nacházet téměř ve stejném místě a musí se pohybovat přibližně ve stejném směru a to téměř stejnou rychlostí. Jinak je jaderné síly navzájem nespojí. Problémem zůstává, že taková situace v horké, husté a rychle se rozpínající hmotě nastává s velmi malou pravděpodobností. A když chceme těžší jádro s více nukleony, tak tím je jeho výroba méně pravděpodobná. Každý další nukleon zmenšuje pravděpodobnost vytvoření nového jádra tisíckrát. Proto uplynula poměrně dlouhá doba od objevu antiprotonu (1955) a antineutronu (1956) než bylo v roce 1965 detekováno jádro antideuteronu (antiproton a antineutron). Antihelium 3 bylo připraveno až v roce 1971 a antitriton v roce 1975.  Teprve letos bylo objeveno zmiňované antihelium 4.

Protože není žádné vhodné antijádro složené z pěti antinukleonů, dalším možným těžším antijádrem je až antilithium 6, složené ze tří antiprotonů a tří antineutronů. Výroba tohoto antijádra je však s pravděpodobností až miliónkrát menší než právě detekované jádro antihelia 4. Současné metody používané v urychlovačích neumožňují výrobu antilithia 6 a bude tedy nutné připravit nová zařízení na výrobu této zajímavé antihmoty.

Takovéto antičástice však mohly existovat spolu s částicemi antihelia v raném vesmíru. 

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 4 (1x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře