Η βαρύτερη μορφή αντιύλης που δημιουργήθηκε μέχρι τώρα

Posted on 23/03/2011

0


Από τις συγκρούσεις βαρέων ιόντων παράγεται αντι-ήλιο-4 (κόκκινο ίχνος)

Δημιουργήθηκε ένα σύμπλεγμα από αντιύλη και είναι το πιο βαρύ και το πιο σύνθετο «αντι-πράγμα» που είδαμε ποτέ. Οι πυρήνες αντι-ηλίου, ο καθένας συνίσταται από 2 αντι-πρωτόνια και 2 αντι-νετρόνια, δημιουργήθηκαν και ανιχνεύθηκαν στον Σχετικιστικό Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων (Relativistic Heavy Ion Collider – RHIC) του Upton, στη Νέα Υόρκη.
Τα αντι-σωματίδια έχουν αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο από τα σωματίδια της γνωστής μας ύλης (τα αντι-νετρόνια είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, αποτελούνται από αντι-κουάρκ που έχουν αντίθετο φορτίο από τα αντίστοιχά κανονικά κουάρκ).
Η αντιύλη όταν έρχεται σε επαφή με την ύλη εξαϋλώνεται, γι αυτό είναι δύσκολο να δημιουργηθεί και να εργαστεί κανείς μαζί της.
Μέχρι τώρα η πιο περίπλοκη μορφή αντιύλης που είχαμε δεί ήταν ο πυρήνας του αντιηλίου-3, που περιέχει δυο αντι-πρωτόνια και ένα αντι-νετρόνιο. Όμως τα πειράματα στο RHIC προχώρησαν ένα βήμα παραπάνω. Οι συγκρούσεις βαρέων πυρήνων όπως ο μόλυβδος και ο χρυσός, σε υψηλές ενέργειες μπορούν να δημιουργήσουν πολλά νέα σωματίδια.
Πέρυσι ο RHIC ανακοίνωσε την δημιουργία του αντι-υπερτρίτιου, που αποτελείται από ένα αντι-πρωτόνιο, ένα αντι-νετρόνιο και ένα ασταθές σωματίδιο που ονομάζεται αντι-λάμδα. Το αντι-υπερτρίτιο ήταν μέχρι τότε το βαρύτερο γνωστό αντισωματίδιο.
Όμως το ρεκόρ καταρίπτουν τώρα, οι 18 πυρήνες αντι-ηλίου-4 που παρατηρήθηκαν στο RHIC.
Αντι-περιοδικός πίνακας
Ο Frank Close του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης στο Ηνωμένο Βασίλειο λέει ότι:  «μετακινηθήκαμε στο επόμενο στοιχείο του αντι-περιοδικού πίνακα, αλλά δεν παίρνουμε απάντηση στο μεγάλο ερώτημα, του γιατί το σύμπαν δεν συνίσταται από αντι-ύλη».
Οι καθιερωμένες θεωρίες λένε ότι η ύλη και η αντιύλη δημιουργήθηκαν σε ίσες ποσότητες τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, αλλά για αγνώστους λόγους επικράτησε η ύλη. Ένα πείραμα που ονομάζεται Alpha Magnetic Spectrometer, και θα πραγματοποιηθεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, θα διερευνήσει αυτό το πρόβλημα. Είναι γνωστό ότι τα αντι-πρωτόνια εμφανίζονται σε μικρές ποσότητες μεταξύ των σωματιδίων υψηλής ενέργειας της κοσμικής ακτινοβολίας που φτάνουν στη Γη.
Το AMS θα ψάξει για βαρύτερα σωματίδια αντιύλης. Όμως αν το αντι-ήλιο παράγεται πολύ σπάνια στις συγκρούσεις όπως έδειξε το RHIC, τότε το AMS δεν θα ανιχνεύσει αντι-ήλιο. Αν όμως διαπιστώσει την ύπαρξη του αντι-ηλίου, τότε θα ενισχυθεί η θεωρία σύμφωνα με την οποία δεν καταστράφηκε όλη η αντιύλη στο πρώιμο σύμπαν, αλλά απλά χωρίστηκε από την ύλη σε ένα διαφορετικό μέρος του χώρου, όπου δεν μπορούσε να έλθει σε επαφή με την ύλη.
Το επόμενο βαρύτερο αντι-στοιχείο, το αντι-λίθιο,θα μπορούσε σύμφωνα με τη θεωρία να είναι μια μορφή αντιύλης σε στερεά κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου – αλλά είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί.
newscientist.com – arxiv.org