Przejdź do treści

Observation of the antimatter hypernucleus Λ4H‾

U zarania Wszechświata asymetria pomiędzy ilością powstałej materii i antymaterii doprowadziła do przewagi materii, którą obserwujemy dziś. Pochodzenie tej asymetrii pozostaje jak dotąd nieznane. Zderzenia jądrowe przy bardzo wysokich energiach odtwarzają warunki podobne do tych, które panowały we Wszechświecie mikrosekundy po Wielkim Wybuchu – z porównywalnymi ilościami materii i antymaterii. W wyniku zderzenia ciężkich jonów realizowanych przy ultrarelatywistycznych energiach, powstaje istotna ilość antymaterii, co czyni te zderzenia skutecznym narzędziem eksperymentalnym do tworzenia ciężkich antyjąder oraz badania ich właściwości, dając nadzieję na lepsze zrozumienie asymetrii między materią i antymaterią.

W niniejszej pracy donosimy o zaobserwowaniu antyhiperjądra (antyhiperwodór-4), złożonego z hiperonu (antylambda), antyprotonu oraz dwóch antyneutronów.Odkrycia dokonano poprzez rejestrację jego dwuciałowego rozpadu, po wytworzeniu w ultrarelatywistycznych zderzeniach ciężkich jonów, prowadzonych przez eksperyment STAR w Relatywistycznym Zderzaczu Ciężkich Jonów (RHIC).

Łącznie zidentyfikowano ponad 15 kandydatów na antyhiperjądra, przy oszacowanym tle wynoszącym 6,4 zdarzenia. Zmierzono czas życia antyhiperjąder (antyhiperwodór-3) i (antyhiperwodór-4), porównując go z czasami życia ich odpowiedników w materii, co stanowi test symetrii między materią a antymaterią. Dodatkowo zmierzono różne stosunki wydajności produkcji (anty)hiperjąder (hiperjąder i/lub antyhiperjąder) oraz (anty)jąder (jąder i/lub antyjąder) i porównano je z przewidywaniami modeli teoretycznych, co dostarcza nowych informacji na temat mechanizmów ich powstawania.

Artykuł:

Nature

Autorzy z PW:

Daniel Kikoła, Debasish Mallick, Diana Pawłowska-Szymańska, Jan Pluta, Priyanka Roy Chowdhury, Srikanta Kumar Tripathy, Daniel Wielanek, Hanna Zbroszczyk

Dyscyplina:

Rok wydania: