На конференции европейского физического общества по физике высоких энергий (EPS HEP) представители коллаборации ЦЕРН LHCb заявили об успешном завершении эксперимента по наблюдению редких гиперядер. В ходе эксперимента на Большом адронном коллайдере, длившегося с 2016 по 2018 год, при столкновении пучков нейтронов было зафиксировано более 100 рождений гипертритонов и антигипертритонов.
Гиперядра – это объекты, аналогичные атомным ядрам, но содержащие в своем составе частицы, отличные от протонов и нейтронов – гипероны. Гипертритон – это аналог ядра изотопа водорода трития, в котором один из двух нейтронов заменен на Лямдба-гиперон. Лямбда-гиперон – это нейтральная частица, состоящая как и нейтрон, из трех кварков, но в отличие от нейтрона в нем один из «нижних» кварков заменен на «странный» кварк.
Лямбда-гиперон живет около 200 пикосекунд. За это время образовавшийся с его участием гипертритон успевал пролететь в экспериментальной установке примерно 40 см, после чего лямбда-гиперон распадался на протон и отрицательно заряженный пи-мезон. Пи-мезон вылетал наружу, а протон оставался внутри ядра, превращая его в ядро гелия-3 (содержащее два протона и один нейтрон). Аналогично вел себя антигипертритон, превращавшийся в итоге в антигелий-3.
Антигипертритон (слева) распадается на анти-гелий-3 (справа вверху) и пи-мезон (справа внизу)
Всего ученые пронаблюдали около 60 гипертритонов и около 50 антигипертритонов.
Значимость данного эксперимента в том, что изучение рождения изотопов гелия и антигелия на ускорителях улучшают понимание ядерных взаимодействий, и помогает выяснить, как эти изотопы рождаются в космосе.
Так, до сих пор оставалось в значительной мере загадкой, откуда в космических лучах берется антигелий-3. Одна из гипотез состоит в том, что антигелий появляется при аннигиляции частиц темной материи.
Другая гипотеза состоит в том, что антигелий-3 рождается при столкновениях космических лучей с межзвездной средой. Чтобы определить в таком случае, сколько антигелия-3 долетит до Земли, надо знать, как он появляется. Эксперимент в ЦЕРНе может помочь астрофизикам сделать выбор между этими гипотезами.
Кроме того, понимание физики гиперядер чрезвычайно важно для изучения плотных астрофизических объектов, таких как нейтронные звезды. В недрах нейтронных звезд рождение гиперонов становится энергетически выгодным, поэтому для адекватного моделирования ядер нейтронных звезд необходимо понимать особенности рождения и распада гиперядер.
Похожие сообщения
Актуальное
США вернули военных в Эстонию после нескольких месяцев перерыва, вызванного пересмотром присутствия американской армии в Европе
В Эстонию прибыл контингент американской армии после нескольких месяцев перерыва в ротации, связанного с пересмотром военного присутствия США в Европе. Как сообщает эстонская телерадиокомпания ERR, прибытие военнослужащих подтвердили посольство США в Таллинне и министр обороны Эстонии Мартин Херем. Американские военные и техника находятся в стране уже более недели.
Украинская операция «Чебуречна» в Сумской области, налет на Афипский НПЗ в Краснодарском крае. Что происходит на фронте
На сумском направлении украинская военная разведка отчиталась о проведении операции «Чебуречна».
Лидера «культа Судного дня» приговорили в Кении к 200 годам тюрьмы за убийство 190 детей, которых морили голодом
Суд в Кении приговорил лидера религиозного «культа Судного дня» Пола Маккензи к 200 годам тюрьмы за убийство 190 детей и одного взрослого. Как сообщает Reuters, приговор огласили 6 ноября в городе Момбаса. По версии обвинения, Маккензи заставлял последователей своей церкви морить голодом себя и своих детей, убеждая их, что таким образом они попадут в рай до наступления конца света.
После выборов регулирование дата-центров в США стало политикой штатов, а не отдельных муниципалитетов, как раньше — эксперт
Избранный губернатор Техаса Джина Инохоса, которая победила на выборах, заявила, что штат примет законы, которые защитят интересы жителей при строительстве дата-центров, а до тех пор его нужно остановить. «Дело не в том, что я ненавижу дата-центры. Я ненавижу то, как они пользуются Техасом, и это прекратится, когда я стану губернатором», — сказала она. Еще во время кампании Инохоса обещала запр…