21 марта, 17:52
При столкновении ядер золота на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов в Брукхэвенской национальной лаборатории были зарегистрированы ядра антигелия-4.
Каждое такое антиядро состоит из двух антипротонов и двух антинейтронов. По массе оно соответствует альфа-частице, ядру атома гелия-4, которое "весит" 3,73 ГэВ/с2. Таким образом, рекорд массы антиядер (2,991 ГэВ/с2), установленный в Брукхэвенской лаборатории в прошлом году при наблюдении антигипертритонов, побит.
Столкновения релятивистских тяжёлых ядер создают горячее и плотное вещество, которое содержит примерно равное число кварков и антикварков и обычно интерпретируется как кварк-глюонная плазма. При остывании вещества и переходе в состояние адронного газа образуются нуклоны и их античастицы.
Результаты этого процесса регистрирует время-проекционная камера детектора STAR, предназначенная для наблюдения ионизационного следа, оставляемого заряженными частицами. Ядра антигелия-4 идентифицируют по трём измеряемым величинам: радиусу кривизны трека в магнитном поле, средним потерям энергии на единицу длины пути и времени, проведённому частицей в детекторе. Обрабатывая опытную информацию, физики могут определить импульс, заряд и массу частицы, рождённой в результате столкновения.
В обсуждаемой работе учитывались данные по 109 столкновений ядер золота на энергии в 200 ГэВ. Полезных сигналов, соответствующих ядрам антигелия-4, было отмечено, однако, совсем немного - всего 18.
Поскольку частота регистрации антиядер очень сильно снижается при увеличении их массы (добавлении каждого нового антинуклона), рекорд антигелия-4 продержится, вероятно, довольно долго.
Препринт статьи, написанной сотрудниками коллаборации STAR, можно скачать с сайта arXiv.
Подготовлено по материалам Technology Review.
При столкновении ядер золота на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов в Брукхэвенской национальной лаборатории были зарегистрированы ядра антигелия-4.