Вперше в історії науковці довели існування найважчої частинки антиматерії

Дослідники Великого адронного колайдера (LHC) вперше виявили найважчу частинку антиматерії — антигіпергелій‑4. Це відкриття може допомогти розкрити загадку асиметрії матерії й антиматерії, яка пояснює, чому звичайна матерія домінує у Всесвіті. Антиматерія — це “дзеркальний партнер” звичайної матерії, і при їхньому зіткненні вони взаємознищуються, вивільняючи енергію. Теоретично матерія й антиматерія мали утворитися в рівних кількостях після Великого вибуху, однак у Всесвіті значно більше звичайної матерії.

Антигіпергелій‑4, складений з двох антипозитронів, антипротона, антинейтрона і частинки антіламбда. Він утворюється внаслідок зіткнень важких іонів, таких як ядра свинцю, які проводяться у Великому адронному колайдері. Ці колізії імітують стан матерії, що існував через мільйонну частку секунди після Великого вибуху, коли Всесвіт був заповнений “кварк-глюонною плазмою”.

Фото: Janik Ditzel for the ALICE col­lab­o­ra­tion

Відкриття стало можливим завдяки детектору ALICE, одному з дев’яти експериментів LHC. Дослідники вперше ідентифікували антигіпергелій‑4 за його розпадом на інші частинки. Для аналізу даних використовували машинне навчання, що значно перевершило звичайні методи пошуку. Це відкриття не лише підтверджує існування нових частинок антиматерії, але й дає змогу дослідити фундаментальні властивості Всесвіту. Результати показали, що матерія та антиматерія утворюються в рівних кількостях у лабораторних умовах, подібних до тих, що були на ранніх стадіях розвитку космосу.