Ученые из коллаборации ALICE при Большом адронном коллайдере впервые зафиксировали античастицу гипергелия-4. Препринт работы опубликован на портале arXiv.
Античастицы — частицы, которые являются «зеркальными отражениями» обычных элементарных частиц, но с противоположным электрическим зарядом и некоторыми другими квантовыми свойствами.
Новая находка исследователей — антиматериальный аналог гипергелия-4, уникального атомного ядра. Оно состоит из двух протонов, одного нейтрона и одного лямбда-гиперона — частицы, которая образована из двух кварков первого поколения, фундаментальных элементов материи. Антигипергелий-4, соответственно, состоит из античастиц этих частиц: двух антипротонов, антинейтрона и анти-лямбда-гиперона.
В новом исследовании изучались столкновения тяжелых ионов свинца, которые создают экстремальные условия, подобные тем, что существовали сразу после Большого взрыва. Проанализировав собранные данные с помощью методов машинного обучения, ученые смогли впервые зафиксировать следы антигипергелия-4.
Исследователям удалось также определить массу новой античастицы. Она совпала с предсказаниями статистической модели адронизации — теории, которая описывает формирование частиц в условиях высоких энергий.
Открытие может стать важным шагом в изучении редких форм материи, которые могут помочь раскрыть загадки Вселенной, включая ассиметерию между материей и антиматерией.
