Могут ли частицы путешествовать по галактике невредимыми и не уничтоженными межзвездной пылью и радиацией
Шта је антиматерија?
Антиматерија је иста као обична (барионска)осим што има супротан електрични набој. На пример, електрон са негативним наелектрисањем има "партнера" антиматерије познатог као позитрон. Позитрон је честица исте масе као електрон, али са позитивним наелектрисањем. Честице без електричног набоја, као што су неутрони, често су "само-партнери" антиматерије.
Научници су већ створили честице антиматерије користећиултра-високе брзине судара на ЛХЦ-у. У неколико експеримената у ЦЕРН-у, научници су створили антиводоник, "партнер" водоника. Најсложенији елемент антиматерије добијен до данас је антихелијум, аналог хелијума.
Уметничка идеја антиматерије. Фото: ЦЕРН
Иако ово може звучати као нешто научнофикција, антиматерија је стварна. Антиматерија се појавила са материјом након Великог праска. Али то је реткост у модерном универзуму, а научници не знају зашто.
Како честице антиматерије могу да пређу галаксију?
У универзуму је антиматеријанеухватљива и непредвидива сила: она се уништава када се сретне са обичном материјом, стварајући космичку препреку за уништење. Али у недавном револуционарном експерименту у постројењима Партицле Цоллидер, научници су схватили да неки антинуклеуси могу преживети међузвездано путовање без смрти.
Претпоставља се да се формирају као резултатсудара између високоенергетских космичких зрака и атома који „лебде” у свемиру, као и у судару честица тамне материје (раније је Хи-Тецх детаљно испричао шта је то).
Ако ови ситни фрагменти могу да преживеоваква изванредна путовања помоћи ће научницима да схвате природу ове мистериозна супстанце која чини већи део наше галаксије – тамне материје.
Како је прошао експеримент?
Научници су користили податке из Великог хадронасударача како би сазнали да ли антинуклеуси генерисани у свемиру могу безбедни и здрави доспети до детектора у близини Земље. Да би тестирали теорију, физичари су спровели експеримент у лабораторији ЦЕРН-а у Швајцарској. Истраживачи су покушали да измере нешто наизглед немогуће: последице уништења антихелијумских језгара.
Део експеримента БАСЕ у ЦЕРН-у, где се антиматерија производи и чува у лабораторији. Фото: ЦЕРН
Користећи детектор АЛИЦЕ, они пажљивоизрачунао сударе високоенергетских протона са атомима, који би требало да произведу једнак број језгара хелијума и антихелијума. Погађајући колико је антинуклеуса уништено на материјалима сачињеним од одређених детектора - челика, угљеника и тако даље - научници су тачно одредили шта се дешава када ове честице дођу у контакт са обичном материјом.
Налази ће помоћи да се одговори на дугогодишња питања о природи антиматерије и њеној улози у универзуму.
Шта су научници сазнали?
Компјутерска симулација је то показала„Вероватноћа нестанка“ честица антиматерије је изненађујуће мала. Открили су да чак и након путовања на велике удаљености кроз међузвездани простор, до 50% антинуклеуса створених тамном материјом остаје нетакнуто док се приближавају Земљи.
Физичари су такође открили да се стварају антинуклеусикосмички зраци имају већу енергију од оних које ствара тамна материја. На крају крајева, само високоенергетски антинуклеуси могли су да стигну до Земље у великим количинама. Друга студија је показала како стандардни детектори могу открити тамну материју са импресивним односом сигнал-шум ако је производе астрофизички извори.
Зашто је то важно?
Према физичарима широм света, разумевањемистериозно порекло тамне материје је кључни приоритет модерне науке. Такође, аутори нове студије рекли су да дубље проучавање формирања антинуклеуса може бити од непроцењиве вредности за боље разумевање и накнадно дефинисање теорија које се тичу саме тамне материје.
Нови експерименти су већ названи револуционарнимистраживање које помаже да се одговори на једно од најважнијих питања модерне науке: да ли честице антиматерије постоје? Недавно, на Међународној свемирској станици, детектор познат као Алфа магнетни спектрометар је већ открио потенцијалне антинуклеарне потписе. Дакле, одговор је на дохват руке.
Опширније:
Да ли наука постоји у екстремним условима? Одговарамо у бројевима
Научници су открили ко је имао користи од смрти диносауруса
Погледајте фотографију Земље из свемира: направљена је првим приватним модулом
Насловна слика: Јингцхуан Иу, Пекиншки планетаријум