Student World

oznámení Tiskového odboru AV ČR

Vědci z Ústavu jaderné fyziky AV ČR a z Českého vysokého učení technického v Praze spolu se svými dalšími zahraničními kolegy z experimentu STAR, který umožňuje studovat vlastnosti antihmoty v laboratorních podmínkách, změřili poprvé sílu mezi nejlehčími jádry antihmoty – antiprotony. Pomocí metody korelační femtoskopie vyvinuté dr. Richardem Lednickým z Fyzikálního ústavu AV ČR ukázali, že velikost interakce mezi dvěma antiprotony je stejná jako mezi dvěma protony. „Existuje mnoho způsobů, jak ověřit symetrii mezi hmotou a antihmotou, existují dokonce i mnohem přesnější testy, avšak kromě přesnosti je třeba tuto symetrii testovat i kvalitativně různými způsoby. Právě takovým testem bylo nynější měření,“ říká dr. Lednický, spoluautor publikace v prestižním časopise Nature, věnované tomuto výsledku.

Experiment STAR změřil sílu mezi dvěma antiprotony

Srážky dvou atomových jader na vysokoenergetických urychlovačích těžkých jader, jakými jsou Large Hadron Collider (LHC) v Evropském středisku jaderného výzkumu (CERN) v Ženevě a Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) v Brookhavenské Národní Laboratoři (BNL) v New Yorku, umožňují studovat vlastnosti antihmoty v laboratorních podmínkách. Spolu s mnoha protony a neutrony v nich totiž vzniká i zhruba stejný počet jejich antičástic – antiprotonů a antineutronů. Produkce atomového jádra či antijádra v těchto srážkách je mnohem vzácnější. Nejtěžší doposud pozorované jádro antihmoty, antihelium-4, bylo poprvé pozorováno experimentem STAR ve srážkách jader zlata na urychlovači RHIC (Nature 473:353, 2011, Erratum-ibid.475:412, 2011). Týž vědecký tým již o rok dříve ohlásil objev jiného exotického objektu tvořeného antihmotou – antihyperjádra tritia skládající se z antiprotonu, antineutronu a antilambda hyperonu (Science 328 (2010) 58).

Dalším logickým krokem výzkumu antihmoty se stalo studium odlišností jader a antijader. Test základního zákona mikrosvěta – symetrie CPT založený na měření rozdílu hmotností jader a antijader byl nedávno proveden experimentem ALICE na urychlovači LHC v CERN (Nature Physics 11 (2015) 811).

Studiem sil mezi nejlehčími jádry antihmoty, antiprotony, se zabývá experiment STAR. Pomocí metody korelační femtoskopie vyvinuté dr. Richardem Lednickým z Fyzikálního ústavu AV ČR, v.v.i., jeho spolupracovníci z experimentu STAR ukázali, že velikost silné interakce mezi dvěma antiprotony měřená pomocí dvou parametrů – rozptylové délky f0 a efektivního dosahu interackce d0 – je stejná jako mezi dvěma protony. „Úspěšné použití korelační femtoskopie otvírá celou škálu možností jak studovat silnou interakci mezi hojně produkovanými částicemi“ doplňuje dr. Lednický . “ Urychlovače RHIC a LHC jsou pro takováto měření ideálně uzpůsobena”, doplňuje doc. Michal Šumbera z Ústavu jaderné fyziky AVČR, v.v.i.. “Naše skupina pomocí metody korelační femtoskopie již v minulosti publikovala výsledky studia korelací mezi piony a kaony vznikajícími ve srážkách jader zlata na urychlovači RHIC.”

autor