Neuer Durchbruch! Das bisher schwerste Objekt, das Wissenschaftler erstmals erfolgreich beobachtet haben →

Lu Chengkuan, Reporter der Science and Technology Daily

Basierend auf Kollisionsexperimenten, die am Relativistic Heavy Ion Collider in den Vereinigten Staaten durchgeführt wurden, beobachteten Forscher chinesischer und ausländischer Institutionen wie dem Institute of Modern Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erstmals einen neuen Antimaterie-Hypernukleus – Anti-Hyperwasserstoff-4 – in relativistischen Schwerionen-Gold-Gold-Kollisionen. Dies ist der schwerste Antimaterie-Hypernukleus, den Wissenschaftler bislang beobachtet haben. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden am 21. online in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Bildquelle: Institut für Moderne Physik, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Gemäß der gängigen Theorie der Physik entstand das Universum vor etwa 13,8 Milliarden Jahren durch den Urknall, bei dem gleiche Mengen Materie und Antimaterie entstanden. Aber in unserem Universum kommt Materie sehr häufig vor, Antimaterie hingegen ist sehr selten. Noch schwieriger zu erzeugen sind Antimateriekerne und Antimateriehyperkerne (also Kerne, die Hyperonen wie Lambda enthalten), die durch die weitere Kombination mehrerer Antibaryonen entstehen. Seit die „negative Energielösung“ der Dirac-Gleichung im Jahr 1928 die Existenz von Antimaterie vorhersagte, haben Wissenschaftler nur sechs Antimaterie-(Hyper-)Kerne entdeckt.

Das diesmal entdeckte Anti-Hyperwasserstoff-4 wurde in einem relativistischen Schwerionenkollisionsexperiment erzeugt und besteht aus einem Antiproton, zwei Antineutronen und einem Anti-Lambda-Hyperon. Da es instabile Anti-Lambda-Hyperonen enthält, zerfällt Anti-Hyperwasserstoff-4 bereits nach wenigen Zentimetern. Das Forschungsteam analysierte experimentelle Daten von insgesamt etwa 6,6 Milliarden Kollisionsereignissen schwerer Ionen und erhielt schließlich etwa 16 Anti-Superwasserstoff-4-Signale.

„Wir haben auch die Lebensdauer von Anti-Superwasserstoff-4 gemessen und mit der seines entsprechenden Positronen-Superwasserstoff-4 verglichen. Innerhalb des Messgenauigkeitsbereichs gibt es keinen offensichtlichen Unterschied in der Lebensdauer der beiden, was erneut die Symmetrie der Eigenschaften von Materie und Antimaterie bestätigt.“ Qiu Hao, ein Forscher am Institut für Moderne Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, sagte , dass die Entdeckung und Erforschung der Eigenschaften von Anti-Superwasserstoff-4 es den Menschen ermöglicht habe, einen weiteren wichtigen Schritt in der Erforschung der Antimaterie und der Symmetrie von Materie und Antimaterie zu machen.

Quelle: Science and Technology Daily

Herausgeber: Wang Chengyue

Rezension: Julie