У Всесвіті сталося щось дивне: фізики виявили невідому частинку іншої матерії
Завдяки новому відкриттю фізики наблизилися до розгадки таємниці дисбалансу матерії та антиматерії у Всесвіті.
Фізики за допомогою найпотужнішого прискорювача частинок на планеті, Великого адронного колайдера, змогли вперше виявити найважчу частинку антиматерії — антигіпергелій-4. Ця частинка є протилежним аналогом гіпергелію-4 у звичайній матерії. Це відкриття допоможе фізикам зрозуміти, чому звичайної матерії у Всесвіті більше, ніж антиматерії, хоча вони були створені в рівних кількостях після Великого вибуху. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Space.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Згідно з нинішніми уявленнями про Всесвіт незабаром після Великого вибуху космос наповнився рівною кількістю звичайної матерії та антиматерії, що складається з частинок, які є протилежними аналогами частинок звичайної матерії. Але останньої зараз у Всесвіті набагато більше, ніж антиматерії. Під час зіткнення частинки звичайної матерії та антиматерії знищують одна одну. Тож якби не існувало такого дисбалансу, то Всесвіт виглядав би зовсім по-іншому. Але чому матерія почала домінувати над антиматерією? На це питання поки що немає відповіді, але завдяки відкриттю найважчої частинки антиматерії, антигіпергелію-4, фізики стали на крок ближче до розгадки цієї таємниці.
Гелій є другим найпоширенішим хімічним елементом у Всесвіті. Ядро гелію складається з двох протонів і двох нейтронів. Протони і нейтрони складаються з нижнього і верхніх кварків. Це фундаментальні частинки Всесвіту. Водночас існує нестабільна частинка під назвою гіперон, яка важча за протон чи нейтрон і складається з кількох дивних кварків. Нижні, верхні та дивні кварки — це три з шести різновидів даних фундаментальних частинок.
Гіперони, нейтрони та протони входять до складу таких екзотичних частинок, як гіперядра. Їх уперше виявили в космічних променях, які постійно врізаються в нашу планету, але їх важко створити в прискорювачі частинок.
Фізики за допомогою Великого адронного колайдера під час зіткнення частинок майже зі швидкістю світла створили стан матерії відомий, як кварк-глюонна плазма. Саме така матерія існувала в першу секунду після Великого вибуху. Саме в такій плазмі можна побачити гіперядра та їхні аналоги з антиматерії, тобто антигіперядра.
Завдяки новому експерименту фізики змогли вперше виявити докази існування антигіпергелію-4, тобто частинки з антиматерії, яка є протилежним аналогом гіпрегелію-4 зі звичайної матерії.
Якщо гіпергелій-4 складається з двох протонів, одного нейтрона й одного гіперона, то антигіпергелій-4 складається з двох антипротонів, антинейтрона й антигіперона. Вивчення маси цієї частинки дозволило визначити, що було виявлено найважче гіперядро антиматерії.
Отримані дані добре узгоджуються з передбаченнями Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Також дані вказують на те, що антиматерія і матерія виробляються в рівних кількостях із кварк-глюонної плазми.
Але що ж сталося в ранньому Всесвіті, коли звичайна матерія почала домінувати над антиматерією? Фізики сподіваються незабаром знайти відповідь на це запитання, враховуючи отримані дані.
Як уже писав Фокус, у Сонячній системі виявлено дивні тіла. Завдяки їм на Землі могли з'явитися люди. Тільки минулого року астрономи виявили темні комети, але тепер виявилося, що вони складаються з двох різних видів. Ці дивні об'єкти могли допомогти з'явитися життю на нашій планеті.
Також Фокус писав про те, що ще одне дослідження показує, що у Всесвіті існують явища, які не узгоджуються з теорією відносності Ейнштейна.