L’antimateria di iperelio-4 è stata ora scoperta
Evviva la scienza! Gli scienziati che lavorano con il Large Hadron Collider (LHC) di CERN, l’acceleratore di particelle più potente mai costruito, hanno rilevato la forma più pesante di antimateria mai osservata fino ad ora. Questa scoperta è paragonabile ad altri importanti traguardi raggiunti da CERN, come la scoperta del bosone di Higgs, il decadimento del mesone B e gli ipernuclei.
Gli scienziati dell’esperimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), condotto presso il Large Hadron Collider del CERN, hanno riferito di aver trovato prove dell’esistenza di una nuova particella di antimateria denominata antihyperhelium-4, praticamente il “gemello malvagio” di un’altra particella peculiare chiamata hyperhelium-4. Questa forma di materia estremamente esotica è composta da due antiprotoni, un antineutrone e una particella instabile chiamata antilambda, costituita da quark subatomici.
La scoperta è significativa perché ha permesso ai fisici di studiare le condizioni estreme del cosmo quando aveva meno di un secondo di vita. Offre inoltre nuove prospettive su uno dei più grandi misteri della fisica: il problema dell’asimmetria barionica.
Quando l’universo emerse dall’esplosione del Big Bang, materia e antimateria avrebbero dovuto esistere in quantità uguali. Poiché le coppie opposte si annichiliscono sempre a vicenda, tutta la materia e l’antimateria avrebbero dovuto trasformarsi in pura energia. In qualche modo, ci siamo ritrovati con un universo dominato dalla materia normale, con solo una piccola quantità di antimateria che è sopravvissuta. Studiare l’iperelio e il suo gemello di antimateria potrebbe aiutarci a risolvere questo enigma.
La scoperta dell’antihyperhelium-4 è il risultato di un esperimento di collisione realizzato con l’LHC nel 2018. In quest’occasione, ioni di piombo sono stati fatti scontrare a velocità straordinarie, ricreando le condizioni ipercalde dell’universo appena nato. I ricercatori hanno poi utilizzato un avanzato modello di machine learning per analizzare i dati della collisione. L’analisi ha identificato la firma delle particelle di antihyperhelium-4 mentre si disintegravano in altre particelle.
È stato inoltre osservato l’antihyperhydrogen-4, più leggero. I ricercatori hanno misurato con precisione le masse di queste due particelle e sono stati in grado di correlare i dati con le più recenti teorie fisiche. I risultati dell’esperimento confermano che materia e antimateria vengono create in proporzioni uguali. Quindi, cosa ha inclinato la bilancia se l’universo ha iniziato con proporzioni equilibrate?
I fisici sono ancora alla ricerca di risposte adeguate. Tuttavia, l’LHC riceve occasionalmente aggiornamenti, come quello che ha installato magneti di dimensioni maggiori per fasci più nitidi all’inizio di questo mese. Chi può dire quali nuovi estremi di antimateria potrebbero emergere in futuro?
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Nicola Costanzo esplora il mondo della tecnologia e dell’innovazione. I suoi articoli illuminano le sfide digitali che plasmano il nostro futuro.