Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) Nagy Hadronütköztetőjével olyan kísérleteket végeznek, ami megmutatja, hogyan ütköztek a részecskék kevesebb mint egy másodperccel az ősrobbanás után. Az ezekben a pillanatokban képződő részecskék között a fizikusok azokat a különleges részecskéket keresik, amelyek segítenek kitágítani a jelenleg ismert fizika határait. Nemrég találtak is egy igen érdekeset.

Az arXiv preprint szerveren megjelent tanulmányban a kutatók azt írják, hogy a bizonyítékot találtak az antihiperhélium-4 nevű részecske létezésére, ami az eddigi legfurcsább ilyen részecske, amit sikerült megtalálni. Hogy ez pontosan mit jelent, ahhoz nem árt néhány dolgot ismerni.

A hélium a második legkönnyebb és a második leggyakoribb elem az univerzumban, atommagja két protonból és két neutronból áll, amelyeket két elektron vesz körül. Az elektronok alapvető részecskék, vagyis nem más, kisebb részecskékből tevődnek össze. A protonok és a neutronok azonban három-három kvarkból állnak. A protonoknak két up kvarkjuk (u kvarkjuk) és egy down kvarkjuk (d kvarkjuk) van, a neutronoknál pedig ez az arány fordított.

Ezek mellett azonban négy másik kvark is létezik, ezek

• a bájos (c),
• a furcsa (s),
• a felső (t) és
• az alsó (b)

kvarkok. Ezek között a furcsa kvark olyan, mint a d kvark nehezebb változata. Ha egy furcsa kvarkot két másik kvarkkal párosítunk össze, akkor egy hiperont kapunk, amely egy neutronhoz vagy protonhoz hasonló, de azoknál nehezebb részecske. Ezek meglehetősen instabilak, de elég sokáig életben tudnak maradni ahhoz, hogy egy protonhoz vagy neutronhoz kapcsolódjanak.

A hiperhélium-4-et két proton, egy neutron és egy lambda néven ismert hiperon állítaná elő, ami pedig egy u kvarkból, egy d kvarkból és egy furcsa kvarkból áll. A még el nem veszített olvasóknak ezen a ponton üzenjük: kitartás, már nem lesz sokkal bonyolultabb a dolog.

A kutatók ezúttal nem is a hiperhélium-4, hanem annak antianyag-megfelelőjére találtak bizonyítékot. Ez két antiprotonból, egy antineutronból és egy antilambdából áll. A kutatóknak sikerült az antihiperhélium-4 bomlástermékeit:

• egy antihélium-3 magot,
• egy antiprotont és
• egy töltött piont.

megfigyelni. (A pion az 1947-ben felfedezett három szubatomi részecske közös neve.) A Nagy Hadronütköztetőben most találtak először bizonyítékot az eddigi legnehezebb anti-hipernukleusz létezésére. Az IFLScience megjegyzi: nemrég sikerült antihiperhidrogén-4-et találni, ami a mostaninál könnyebb antianyagot jelent.

Az ilyen jellegű kutatások célja az univerzum természetével kapcsolatos néhány alapvető kérdés megválaszolása. A fizika törvényei szerint az anyag és az antianyag egyenlő, és csak az ellentétes elektromos töltés különbözteti meg őket. Mégis, a világegyetem anyagból, nem pedig antianyagból áll. Hogy miért, arra a mai napig nem született egyértelmű válasz.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.