Vědci na americkém urychlovači částic RHIC vytvořili zatím nejtěžší antihmotu - antihelium

28. 03. 2011

Antihmota Částicová fyzika

Americkým fyzikům se s pomocí urychlovače Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) v kolizích iontů zlata vytvořit několik jader antihelia-4. Jde doposud o nejtěžší formu antihmoty, kterou vědci detekovali v kolizích částic v urychlovači.Antihmotu ve formě antiprotonů a antineutronů byli fyzici schopni vyrobit už od padesátých let, ale doposud bylo velmi náročné přesvědčit částice, aby se vázaly do složitějších jader.

Detektor STAR v urychlovači RHIC

červeně vyznačené je jedno z detekovaných jader antihelia-4, doposud nejtěžší detekovaný prvek antihmoty.

Image credit:

Cílem vědců v urychlovači RHIC je vytvářet takové podmínky, při kterých se budou v kolizích iontů objevovat antičástice dostatečně blízko sebe tak, aby byly schopny vytvářet komplexnější strukturu těžších prvků. Ve skutečnosti helium je druhý nejlehčí prvek, což samotné dosvědčuje, že výzkum antihmoty je teprve na svém počátku.

Kromě dostatečné blízkosti vzniklých subatomárních antičástic, je také třeba, zajistit dostatečnou teplotu v samotném místě kolize. V urychlovači RHIC dosahuje teplota až 250 000 násobku teploty v jádru Slunce.

Už v roce 2007 vědci detekovali, v kolizi 2 jádra antihelia, nicméně potřebovali stejný výsledek změřit ještě jednou, aby jej mohli potvrdit. Minulý rok byl v RHIC nainstalován dnový detektor STAR, který na základě rychlosti a chování částic v přítomnosti magnetického pole rozpozná vzácné subatomární částice od těch běžných. Mezi miliardou kolizí o energetických hodnotách 0,2 - 0,062 TeV bylo detekováno 18 jader antihelia-4 o mase 3,73 GeV.

Vznik antiprvku s pěti jádry je velmi nepravděpodobný, protože žádný prvek s pěti jádry není dostatečně stabilní ani v běžné formě natož jeho "antiprotějšek". Dalším krokem tedy zřejmě bude antihmota se 6 jádry, teda například antilithium-6. Vznik šestijádrového prvku je však asi milionkrát méně pravděpodobný než čtyřjádrového.