Un nuovo studio, ancora in attesa di revisione paritaria, ha rivelato l’esistenza dell’antihyperhelium-4. Questo nome potrebbe sembrare uscito da una serie di fantascienza, ma si riferisce a una realtà sperimentale. Partendo dalle basi, l’elio è il secondo elemento più leggero e abbondante nell’universo, composto da un nucleo con due protoni e due neutroni, circondato da due elettroni.
Gli elettroni sono particelle fondamentali, non composte da particelle più piccole. Protoni e neutroni, invece, sono formati da tre quark ciascuno. I protoni sono costituiti da due quark up e uno down, mentre i neutroni da un quark up e due down.
Esistono altri quattro tipi di quark, tra cui il quark strano, una versione più pesante del quark down. Combinando un quark strano con altri due quark si ottiene un iperone, particella simile a neutroni o protoni ma più pesante.
Questi iperoni sono instabili, ma possono esistere abbastanza a lungo da unirsi a protoni e neutroni. L’hyperhelium-4 sarebbe composto da due protoni, un neutrone e un iperone chiamato lambda (formato da un quark up, un quark down e un quark strano).
La complessità aumenta considerando che ciò che i ricercatori hanno effettivamente osservato non è l’hyperhelium-4, ma il suo corrispettivo in antimateria, l’antihyperhelium-4, costituito da due antiprotoni, un antineutrone e un antilambda. Hanno osservato i prodotti di decadimento dell’antihyperhelium-4, specificamente un nucleo di antihelium-3, un antiproton e un pion carico. Questa è la prima evidenza del più pesante ipernucleo di antimateria mai osservato al LHC.
L’anno scorso, il LHC ha annunciato la scoperta dell’ipernucleo più leggero, l’hypertriton, e del suo partner in antimateria, l’antihypertriton. All’inizio di quest’anno, la collaborazione STAR presso il Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) ha prodotto antihyperhydrogen-4 – un antiproton, due antineutroni e un antilambda – leggermente più leggero dell’antihyperhelium-4. Anche ALICE ha trovato evidenze di antihyperhydrogen-4.
L’obiettivo di questa ricerca è rispondere ad alcune domande fondamentali sulla natura dell’Universo. Secondo le leggi della fisica, materia e antimateria sono uguali e opposte solo nella carica elettrica – eppure, l’universo è composto di materia. Qualcosa deve aver favorito la materia rispetto alla sua controparte.
