光明日报 24-08-22 11:00
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【#科学家观测到迄今最重的反物质超核#】#聊点科技# 宇宙诞生之初,物质和反物质的性质应该是对称的、数量应该是等量的。但现在的宇宙,却难以找到反物质。反物质为什么消失了?科学家们尝试在实验室中制造新的反物质并研究它们的性质——在中国科学家主导完成的一项国际合作实验中,首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4,这是迄今实验上发现的最重的反物质超核。

这一实验是STAR大型国际实验合作组,在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)上进行的,物理分析由中国科学院近代物理研究所仇浩研究员团队主导完成。相关成果于8月21日发表在国际学术期刊《自然》杂志上。

RHIC能将重离子束加速至接近光速并使其对撞,在实验室中模拟宇宙早期大爆炸的状态。这种对撞能产生几万亿度的高温火球,包含几乎等量的正物质与反物质。火球迅速膨胀、冷却,使得一部分反物质有机会逃离与正物质湮灭的命运,被环绕对撞点的STAR实验探测器观测到。

反超氢-4由一个反质子、两个反中子和一个反Lambda超子组成。由于包含不稳定的反Lambda超子,反超氢-4飞行仅仅几个厘米后就会发生衰变。研究团队分析了共约66亿个重离子碰撞事件的实验数据,最终获得了约16个反超氢-4的信号。研究团队还进一步测量了反超氢-4的寿命,并与其对应的正粒子超氢-4比较,在测量精度范围内两者寿命没有明显差异,再次验证了正反物质性质的对称性。(光明日报全媒体记者齐芳)