/Nature/ Антиматерия — «двойник» обычного вещества, но ее частицы отличаются от «обычных» знаком электрического заряда. При взаимодействии частицы и античастицы исчезают, аннигилируют.
Исследования проводились на коллайдере RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), детектор, отслеживающий рождение новых частиц на нем, называется STAR — он же дал имя коллаборации. В коллайдере на околосветовых скоростях сталкивают ионы золота. При таких мощных ударах ионы на короткое время распадаются на кварк-глюонную плазму — состояние, в котором вещество во Вселенной предположительно находилось в первые мгновения после Большого взрыва. Эта плазма в сотни тысяч раз горячее Солнца, и когда она остывает, из нее в равных количествах образуются частицы вещества и антивещества. Однако если при рождении Вселенной количество частиц и античастиц, вероятно, было одинаковым, то в результате их аннигиляции в ней должно было остаться только излучение. Но ничего подобного мы не наблюдаем: во Вселенной полно материи, но антиматерии почти нет. Чтобы объяснить эту асимметрию, физики со всех сторон изучают частицы антивещества. В данной работе учёные измеряли силу взаимодействие антипротонов и сравнивали его с силой взаимодействия протонов. Такое взаимодействие не зря именуется "сильным", оно удерживает одинаково заряженные протоны вместе и предотвращает распад ядер атомов на протоны и нейтроны, а их в свою очередь — на кварки. Если бы оказалось, что сила, притягивающая и удерживающая вместе антипротоны, отличается от силы, удерживающей протоны, это могло бы подсказать направление дальнейших поисков решения проблемы преобладания вещества во Вселенной. Однако, как показали эксперименты коллаборации STAR, сильное взаимодействие оказалось одинаковым как для протонов, так и для антипротонов.
Так что в этом эксперименте тайну асимметрии вещества и антивещества Вселенной раскрыть не удалось.
Фото: general-fmv/Shutterstock