Vedci objavili antihmotu vo Veľkom hadrónovom urýchľovači

Vedci z CERN-u našli dôkaz o existencii častice s názvom antihyperhélium-4, ktorá je doteraz najťažšou a zároveň najzložitejšou známou formou antihmoty.

Európska organizácia pre jadrový výskum (CERN) využíva Veľký hadrónový urýchľovač na experimenty, ktoré simulujú zrážky častíc, aké sa odohrali menej než sekundu po veľkom tresku. Medzi časticami, ktoré vznikajú pri týchto zrážkach, vedci hľadajú výnimočné častice schopné prekonať hranice súčasnej fyziky. Nedávno objavili veľmi zaujímavý nález.

Podľa štúdie uverejnenej na platforme arXiv vedci našli dôkaz o existencii častice s názvom antihyperhélium-4. Ide o najzvláštnejšiu antihmotovú časticu, akú kedy zaznamenali. Na pochopenie jej významu je potrebné poznať niekoľko základov.

Hélium, druhý najľahší a druhý najrozšírenejší prvok vo vesmíre, má atómové jadro zložené z dvoch protónov a dvoch neutrónov, ktoré obklopujú dva elektróny. Elektróny sú elementárne častice, no protóny a neutróny sa skladajú z troch kvarkov. Protóny majú dva kvarky typu "up" (u) a jeden typu "down" (d), pričom neutróny majú opačný pomer.

Okrem toho existujú ďalšie štyri typy kvarkov:

• "charm" (c)
• "strange" (s)
• "top" (t) 
• "bottom" (b)

Zvláštny kvark (strange) je ťažšou verziou bottom kvarku. Ak sa tento kvark spáruje s dvoma inými, vznikne hyperón – častica podobná protónu alebo neutrónu, ale ťažšia. Hoci sú hyperóny pomerne nestabilné, môžu sa na dostatočne dlhý čas viazať s protónmi alebo neutrónmi.

Hyperhélium-4 by sa skladalo z dvoch protónov, jedného neutrónu a hyperónu s názvom lambda, ktorý obsahuje u, d a s kvarky. Vedci však tentokrát našli dôkaz nie o hyperhéliu-4, ale o jeho antihmotovej verzii. Tá sa skladá z dvoch antiprotónov, jedného antineutrónu a jedného antilambdy.

Vedci dokázali pozorovať produkty rozpadu antihyperhélia-4:

• jadro antihélia-3
• antiprotón 
• nabitý pion (subatomárna častica objavená v roku 1947)

V experimentoch Veľkého hadrónového urýchľovača sa tak prvýkrát našiel dôkaz o existencii najťažšieho antihyperjadra. IFLScience poznamenáva, že nedávno bol objavený aj antihyperhydrogén-4, čo je ľahšia forma antihmoty.

Tieto výskumy sa snažia odpovedať na základné otázky o povahe vesmíru. Podľa fyzikálnych zákonov by mala byť hmota a antihmota rovnaká, líši sa len opačným elektrickým nábojom. Napriek tomu je vesmír zložený prevažne z hmoty. Prečo je to tak, zostáva nezodpovedanou otázkou.