科學家觀測到迄今最重反物質(zhì)超核

基于在美國相對論重離子對撞機上開展的碰撞實驗，來自中國科學院近代物理所等中外單位的科研人員，首次在相對論重離子金金碰撞中觀測到一種新的反物質(zhì)超核——反超氫-4。這是迄今科學家觀測到的最重反物質(zhì)超核。相關研究成果8月21日在線發(fā)表于《自然》雜志。

根據(jù)當前主流物理學理論，宇宙誕生于距今約138億年前的大爆炸，大爆炸產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)。但我們的宇宙中，物質(zhì)很常見，反物質(zhì)卻非常罕見，而由若干反重子進一步組合形成的反物質(zhì)原子核和反物質(zhì)超核（即包含Lambda等超子的原子核），則更加難以產(chǎn)生。自1928年狄拉克方程的“負能量解”預示反物質(zhì)存在以來，科學家僅發(fā)現(xiàn)了6種反物質(zhì)（超）核。

此次發(fā)現(xiàn)的反超氫-4是在相對論重離子碰撞實驗中產(chǎn)生的，由一個反質(zhì)子、兩個反中子和一個反Lambda超子組成。由于包含不穩(wěn)定的反Lambda超子，反超氫-4飛行僅幾厘米后就會發(fā)生衰變。研究團隊分析了共約66億個重離子碰撞事件的實驗數(shù)據(jù)，最終獲得了約16個反超氫-4的信號。

“我們還測量了反超氫-4的壽命，并與其對應的正粒子超氫-4進行比較。在測量精度范圍內(nèi)，兩者壽命沒有明顯差異，再次驗證了正反物質(zhì)性質(zhì)的對稱性。”中國科學院近代物理研究所研究員仇浩說，反超氫-4的發(fā)現(xiàn)和性質(zhì)研究，使人們在反物質(zhì)及正反物質(zhì)對稱性的探索方面又邁出了重要一步。

◎ 來源|科技日報