Rendkívüli Felfedezés: Az Univerzum legnagyobb antianyag-magja

A Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban végzett kísérletek során egy nemzetközi fizikuscsapat felfedezte az eddigi legnagyobb tömegű antianyag-magot. Ez a rendkívül instabil részecske egzotikus antianyag-elemekből épül fel. Mik a részletei ennek a felfedezésnek?

Az antianyag fogalmát először 1928-ban Paul Dirac fizikus vetette fel, amikor negatív energiájú részecskék létezését jósolta meg. A pozitronok (antielektronok) 1932-es felfedezése megerősítette az antianyag és a közönséges részecskék párba állításának elméletét. Az előrejelzések ellenére azonban úgy tűnik, hogy az univerzumban az anyag dominál az antianyaggal szemben, ami kérdéseket vet fel az antianyag hiányával kapcsolatban.

A Science Alert szerint a Nature folyóiratban publikált eredmények jelentős megerősítést adnak az antianyaggal kapcsolatos jelenlegi elméletekhez. Emellett várhatóan elősegítik a sötét anyag kutatását is, amelyről feltételezik, hogy az univerzumban mindenhol jelen van.

A kép csak illusztráció / Forrás: Pixabay

A STAR kísérlet

A Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban végzett STAR kísérlet a részecskeütközéseket vizsgálja, úgy, hogy nehéz atommagokat zúz szét, ezzel olyan körülményeket teremtve, amelyek az ősrobbanás utáni állapotokat idézik. Ez a folyamat időnként ritka és izgalmas részecskéket eredményez, mint például az újonnan felfedezett antihiper-hidrogén-4 atommagot, amely antiprotonokból, antineutronokból és antihiperonokból áll.

A tanulmány összehasonlítja ezeket a nehéz antianyag atommagokat az anyagi megfelelőikkel. Az eredmények összhangban vannak az elméleti előrejelzésekkel, és azt mutatják, hogy ezek az antianyag atommagok azonos tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az anyagi párjaik. Ez az összhang megerősíti Dirac elméletének és más kapcsolódó modelleknek az érvényességét.

Hogyan kapcsolódik ez a sötét anyaghoz?

Az antianyag-kutatás szorosan kapcsolódik a sötét anyag tanulmányozásához is. Egyes elméletek szerint sötét anyag ütközések során antianyag, például antihidrogén és antihélium keletkezhet. A STAR kísérlet eredményei hozzájárulnak az antianyag térbeli kimutatására használt elméleti modellek finomításához, és segíthetnek megkülönböztetni a normál anyag és a sötét anyag által termelt antianyagot.

Hiába a jelentős előrelépés, a rejtély továbbra is megoldatlan: miért olyan ritka az antianyag az univerzumban? A jövőbeni kísérletek, például a Nagy Hadronütköztetőben végzett kutatások célja az anyag és antianyag közötti eltérések további feltárása. Az antianyag felfedezésének 2032-es századik évfordulójára a kutatók remélik, hogy mélyebb betekintést nyerhetnek az antianyag szerepébe és annak kapcsolatába a sötét anyaggal.

Ez is érdekelhet:

• A legősibb fekete lyukak az univerzumban kettős csillagokhoz törnek be és ejtik foglyul őket
• Szimuláció: Ezért nem akadályozza meg egy aszteroida felrobbantása, hogy a Földbe csapódjon