Detektor STAR Eksperimen di RHIC Tangkap Antimateri Helium 4

Tinuku
News KeSimpulan.com - Fakta antimateri bahwa pukulan menghasilkan antinucleus masif. Relativistic Heavy Ion Collider menghasilkan nuclei mitra antimateri helium 4.

Helium sangat ringan sehingga balon diisi helium akan mengapung ke udara yang lebih berat. Tetapi dalam fisika partikel dan terutama fisika nuklir antimateri helium tidak ringan. Dengan dua proton dan dua neutron, helium biasa adalah empat kali lebih besar dari hidrogen (hidrogen dan helium memiliki varietas isotop atom stabil dengan massa yang berbeda tetapi jarang di alam).

Antimateri adalah dunia bayangan di mana partikel-partikel alam semesta didominasi materi yang saling menghancurkan yaitu proton dan antiproton, neutron dan antineutron, dan sebagainya. Sebuah ledakan besar seharusnya menghasilkan jumlah berlimpah baik materi dan antimateri, tetapi yang terakhir ini tetap misterius dan jarang terdeteksi sehingga para fisikawan dan kosmolog terus memburunya.

Untuk meneliti ini tampak asimetri alam, para ilmuwan telah memproduksi antipartikel subatomik dalam tumbukan energi tinggi selama puluhan tahun dan bahkan berhasil memproduksi nuclei berusia pendek dan atom antimateri. Tetapi antinuclei dan anti-atom sangat sulit, mereka musnah dalam ledakan energi ketika kontak dengan materi biasa dan hanya tersusun dalam bentuk yang paling sederhana, sebagai kelompok kecil antiproton, antineutron dan kadang-kadang positron.

Sekarang tim peneliti mengoperasikan pemukul partikel di Brookhaven National Laboratory di Upton, NY, menghasilkan rakitan antimateri paling masif yaitu dua antiproton dan dua antineutron yang secara bersama merupakan mitra kembar antimateri ke nucleus helium 4, juga dikenal sebagai partikel alpha (helium 4 adalah helium normal, mitra antimateri langka, lebih ringan isotop helium 3 yang memiliki dua proton dan satu neutron).

Dengan menyaring melalui partikulat reruntuhan satu miliar pukulan diantara ion emas, masing-masing pada 99,995 persen kecepatan cahaya di Brookhaven's Relativistic Heavy-Ion Collider sebelum runtuh bersama-sama dalam detektor STAR, para peneliti mengidentifikasi 18 nuclei terpisah antihelium 4 (Collider ini dikenal sebagai RHIC usia pendek dan STAR adalah akronim Solenoidal Tracker di RHIC). Antinuclei, sekali terbentuk dalam tumbukan akan cepat musnah terhadap materi biasa dan menghilang.

Para peneliti melapor ke server preprint arXiv dan tanpa mengajukan review. Jadi, mereka tidak ingin membahas perdebatan tentang temuan mereka. Tetapi fisikawan independen menyebut hasil eksperimen mereka sebagai kudeta yang mengesankan, istilah lembut untuk kalimat mengejutkan.

"Ini prestasi teknis sangat besar bahwa mereka dapat mengekstrak materi yang jarang diproduksi," kata Thomas Cohen, fisikawan nuklir dari University of Maryland di College Park.

"Tapi semua orang percaya dan harus mengatakan bahwa partikel anti-alpha bisa ada. Ini benar-benar mengesankan bahwa Anda bisa melakukannya, tetapi kenyataan bahwa ada puncak Gunung Everest bukan kejutan besar," kata Cohen.

Kejutan terkait penyimpangan antimateri dalam cara berperilaku dibandingkan dengan materi yang mungkin membantu menjelaskan mengapa lingkungan kosmik didominasi oleh materi dan hampir kehilangan antimateri. Reaktor pemukul partikel seperti Large Hadron Collider di Jenewa sekarang lebih dekat.

Eksperimen pelengkap pada energi yang lebih rendah telah berhasil memproduksi. Antihidrogen. Namun penyebab asimetri materi-antimateri masih merupakan pertanyaan terbuka.

Sekarang, nuclei antihelium 4 di STAR telah di tangan. Nucleus stabil berikutnya dalam tabel periodik adalah lithium 6 dengan tiga proton dan tiga neutron yang juga memiliki mitra antimateri. Tetapi para peneliti STAR mencatat kelangkaan nuclei antihelium 4 inti yaitu hanya 18 kali dalam satu miliar pukulan maka antilithium 6 jauh lebih langka.
  1. STAR Collaboration. Observation of the antimatter helium-4 nucleus. arXiv:1103.3312v2 [nucl-ex], (Submitted on 16 Mar 2011 (v1), last revised 22 Mar 2011), http://arxiv.org/abs/1103.3312
Brookhaven's Relativistic Heavy Ion Collider http://www.bnl.gov/rhic/
STAR Collaboration http://www.star.bnl.gov/
Thomas Cohen http://umdphysics.umd.edu/people/faculty/237-cohen.html

Gambar : STAR experiment http://drupal.star.bnl.gov/STAR/public/img/
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment