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Prima osservazione dell'antielio
Una delle grandi domande che preoccupano i cosmologi e i fisici delle particelle è la distribuzione della materia e dell'antimateria nell'Universo. Certamente sembra è se la materia domina il cosmo ma l'apparenza inganna. Potremmo semplicemente vivere in un angolo dell'universo che sembra essere dominato dalla materia.
Oggi scopriamo che c'è un po' di antimateria in più nel nostro angolo grazie al lavoro della collaborazione STAR presso il Relativistic Heavy Ion Collider al Brookhaven National Laboratory negli Stati Uniti.
Questi ragazzi hanno sbattuto insieme 10^9 nuclei d'oro a energie di 200 GeV e hanno individuato 18 antinuclei di elio-4 nel successivo relitto. Questo è un risultato impressionante per gli standard, per lo meno ora sappiamo che l'antielio-4 può esistere.
Questi tipi di impatti creano un blob caldo di un numero più o meno uguale di quark e antiquark, un cosiddetto plasma di quark gluoni. Questo si raffredda formando varie particelle e le loro antiparticelle.
Naturalmente, più grande è l'antiparticella, meno è probabile che la vedremo. In effetti, ogni barione in più in un antinucleo lo rende 1000 volte più difficile da realizzare. Quindi, sebbene i positroni siano comparsi per la prima volta nel 1932, gli antiprotoni e i neutroni non sono comparsi fino al 1955 e abbiamo dovuto aspettare fino al 1970 perché un team russo annunciasse la prima osservazione di antielio-3.
Ora, 40 anni dopo, abbiamo l'antielio-4. (Sembra improbabile che vedremo presto il prossimo in linea, l'antilitio-6, e, infatti, il team STAR ammette che non può essere prodotto con l'attuale tecnologia di collisore.)
Ciò che è importante in questa osservazione è che l'antielio-4 sembra verificarsi esattamente alla velocità prevista dalla termodinamica. Quindi, a meno che non ci sia qualche altro meccanismo per produrlo in quantità molto maggiori, è improbabile che vedremo una versione naturale, non importa quanto osserviamo.
Quindi qualsiasi osservazione di antielio o anche di antinuclei più pesanti nello spazio indicherebbe l'esistenza di una grande quantità di antimateria altrove nell'Universo, afferma la collaborazione STAR.
E, a quanto pare, abbiamo intenzione di guardare. Lo Space Shuttle Endeavour, il cui lancio è attualmente previsto per il mese prossimo, sta trasportando l'Alpha Magnetic Spectrometer sulla Stazione Spaziale Internazionale proprio per questo motivo.
Alpha è appositamente progettato per cercare particelle di antimateria nei raggi cosmici. Se l'antielio viene prodotto solo da meccanismi noti, sarà troppo raro disturbare Alpha. Ma se l'esperimento ottiene anche solo un'annusata di antielio o qualcosa di più pesante, aspettati un'esplosione di interesse da parte di cosmologi e fisici delle particelle.
Questo è uno dei pochi pezzi di scienza veramente utili previsti per la stazione spaziale. Speriamo che vada liscio.
Rif: arxiv.org/abs/1103.3312 : Osservazione del nucleo di elio-4 antimateria
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