发现新的最重奇异反物质核

科学家们在研究相对论重离子对撞机(RHIC)中 60 亿次原子核碰撞产生的粒子轨迹时发现了一种新的反物质核，这是迄今为止探测到的最重的反物质核。RHIC 是一种可以重现早期宇宙条件的“原子粉碎机”。科学家们发现，这种奇异的反核由四种反物质粒子组成，即一个反质子、两个反中子和一个反超子，被称为反超氢-4。

RHIC STAR 合作小组的成员利用房屋大小的粒子探测器分析碰撞碎片的细节，从而获得了这一发现。他们在《自然》杂志上报告了他们的研究结果，并解释了他们如何利用这些奇异的反粒子来寻找物质和反物质之间的差异。

“我们对物质和反物质的物理知识是，除了具有相反的电荷外，反物质具有与物质相同的性质——相同的质量、衰变前的相同寿命和相同的相互作用，”STAR 合作者、兰州大学核物理联合系和中国现代物理研究所研究生吴俊林说。

但事实是，我们的宇宙是由物质而不是反物质构成的，尽管人们认为这两种物质都是在大约 140 亿年前的大时以相等的数量产生的。

吴说：“为什么我们的宇宙由物质主导仍然是一个问题，我们不知道完整的答案。”

RHIC 是美国能源部 (DOE) 科学办公室用户设施，位于美国能源部布鲁克海文国家实验室，用于核物理研究，是研究反物质的理想场所。重离子(被剥离电子并加速到接近光速的原子核)的碰撞会融化离子中单个质子和中子的边界。

能量沉积在由此产生的自由夸克和胶子混合物中，这些混合物是可见物质的最基本组成部分，会产生数千个新粒子。与早期宇宙一样，RHIC 产生的物质和反物质的数量几乎相等。

比较这些粒子碰撞中产生的物质和反物质粒子的特征，或许能为某些不对称现象提供线索，这种不对称现象有利于当今世界上物质的存在。