Вперше ученим вдалося створити в лабораторних умовах близько 100 млрд індивідуальних частинок антиматерії. Антиматерія, що є з фізичної точки зору позитрони, також званими античастками електронів, до сих пір існувала лише в космічному просторі. Тепер же вченим з американської Національної фізичної лабораторії ім Лоренца вдалося отримати позитронне речовина.
Позитрони виникають в одному з видів радіоактивного розпаду (позитронна емісія), а також при взаємодії фотонів з енергією більше 1 МеВ з речовиною. Останній процес називається «народженням пар», бо при його здійсненні фотон, взаємодіючи з електромагнітним полем ядра, утворює одночасно електрон і позитрон.
"Нам вдалося отримати і виявити набагато більше антиматерії, ніж кому-небудь раніше під час експериментів з плазмою. Ми продемонстрували процес створення значного числа позитронів при використанні імпульсного лазера", - говорить Ху Чен, фізик-ядерник з Лабораторії їм Лоренца.
У цій лабораторії вчені використовували короткий інтенсивний лазер для опромінення міліметрової лазерної плівки. "До цих пір ми використовували для опромінення більш щільні матеріали, однак при використанні міліметрових золотих плівок нам вдалося отримати значно число позитронів", - говорить фізик Скотт Вілкс.
Як розповіли фахівці, під час експерименту лазер іонізує і прискорює електрони, які взаємодіють з ядрами молекул золота, які виступають у ролі каталізаторів. "Електрони перетворюються в заряди чистої енергії, які розпадаються на позитивні частинки і антиматерію. Фактично це відбувається в точності так, як в теорії передбачав Ейнштейн ", - говорить Вілкс.
"Створивши прийнятні обсяги антиматерії ми можемо вивчити її більш детально і зрозуміти багато процесів у Всесвіті", - упевнений фізик Лабораторії Лоренца Пітер Байерсдорфер.
У нормальних умовах частинки антиматерії практично миттєво знищуються за рахунок контакту зі звичайною матерією, перетворюючись в гамма-промені. Вважається, що в перші миті після Великого Вибуху кількість позитронів і електронів у Всесвіті було приблизно однаково, проте при охолодженні ця симетрія порушилася. Поки температура Всесвіті не знизилася до 1 МеВ, теплові фотони постійно підтримували в речовині певну концентрацію позитронів шляхом народження електрон-позитронного пар (такі умови існують і зараз в надрах гарячих зірок). Після охолодження речовини Всесвіту нижче порога народження пар залишилися позитрони аннигилировали з надлишком електронів.
У космосі позитрони народжуються при взаємодії з речовиною гамма-квантів і енергійних частинок космічних променів, а також при розпаді деяких типів цих частинок. Таким чином, частина первинних космічних променів складають позитрони, так як за відсутності електронів вони стабільні. У деяких областях Галактики виявлені анігіляційних гамма-лінії, що доводять присутність позитронів.
Інші новини по темі: