Эти замеры подтвердили популярную теорию SHM, одну из самых простых идей такого рода, пишут ученые в статье в журнале Physical Review Letters. "Нам впервые удалось проследить за образованием антигипергелия-4 во время столкновений ядер свинца в кольце Большого адронного коллайдера, а также точно измерить массу и частоту образования этих гиперядер при помощи детектора ALICE. Полученные данные совпали с предсказаниями теории SHM, а частота образования частиц гипергелия-4 и антигипергелия-4 в целом оказались схожей. Это приближает нас к разгадке асимметрии материи и антиматерии во Вселенной", - пишут исследователи.
Научной команде детектора ALICE удалось совершить это открытие при анализе данных, которые были получены на БАК в декабре 2018 года, когда специалисты ЦЕРН ускорили ионы свинца до сверхвысоких скоростей и столкнули их на энергии в 5 ТэВ (тераэлектронвольт). Этой энергии, как показывают теоретические расчеты, должно было хватить для образования сверхтяжелых частиц антиматерии, что побудило физиков проанализировать данные в надежде найти в них следы образования так называемого антигипергелия-4.
Так физики называют особые конструкции из частиц антиматерии, похожие по устройству на атом гелия-4, но состоящие из другого набора частиц - двух антипротонов, одного антинейтрона и так называемого анти-лямбда-бариона. Как сообщал ранее ЦЕРН, в конце прошлого года специалистам ЦЕРН удалось найти следы существования этих частиц в данных с ALICE. Это дало им первую возможность проверить две теории - SHM и CM, описывающие процесс образования антиматерии при столкновениях тяжелых частиц.
Для их проверки ученые вычислили, как много частиц антигипергелия-4 и гипергелия-4 должно возникать при столкновениях ядер свинца в соответствии с предсказаниями SHM и CM, а также - какими массами и другими свойствами должны обладать эти структуры. Результаты этих расчетов ученые сравнили с результатами замеров с ALICE и обнаружили, что теория SHM выдает более точные предсказания, чем ее "конкурент", несмотря на ее простоту.
При этом ученые обнаружили, что при проведении таких расчетов нужно учитывать наличие возбужденных состояний у антигипергелия-4 и других тяжелых частиц антиматерии, следы которых физики пытаются искать в данных, собранных при столкновениях тяжелых ионов на БАК, RHIC и других ускорителях частиц. Понимание этого, как надеются участники научной команды детектора ALICE, ускорит подобные поиски и поможет ученым понять, почему в процессе образования Вселенной возникло неравное количество материи и антиматерии.
