Top

Физики получили поток антиматерии

Исследователи Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory) поставили эксперимент с использованием мощных импульсных лазеров, в результате которого получен невиданный до сих пор по мощности поток антиматерии – частиц, известных как позитроны.

Эта новая возможность получения большого количества позитронов в масштабах маленькой лаборатории (и значительно дешевле, чем на огромных ускорителях типа Большого Адронного Коллайдера) открывает несколько направлений исследования анти-материи, включая понимание физики, лежащей в основе многих астрофизических явлений такого класса, как черные дыры или вспышки гамма излучения.

Частицы антиматерии практически мгновенно аннигилируют в контакте с «нормальной» материей, превращаясь в чистую энергию (гамма излучение). Предполагается, что материя и антиматерия находились в равновесии в ранней Вселенной, но вследствие некой «асимметрии» антиматерия распалась или аннигилировала, и сегодня во Вселенной ее очень мало.

Доктор Вэй Чен (Hui Chen) и ее коллеги в качестве источника излучения использовали новейший лазерный комплекс Titan, который генерирует импульсы длительностью порядка одной триллионной доли секунды с плотностью энергии в 100 миллиардов гигаватт на квадратный сантиметр. Этими лазерными импульсами ученые облучали золотые пластинки миллиметровой толщины. Каждый лазерный импульс испарял крошечный участок поверхности пластинки, порождая облачко горячей плазмы. Читать далее…

Ученые разработали способ получать большое количество антивещества

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса разработали способ получать большое количество антивещества из золотых пластин. Физики представят доклад о своем исследовании на съезде Американского физического общества (подразделение физики плазмы) в Далласе. Пресс-релиз работы доступен на сайте Ливерморской национальной лаборатории.

Антивещество - “копия” обычной материи, только построенная из античастиц. Античастицы отличаются от “обычных” частиц своим зарядом. Антипротон, например, заряжен отрицательно, а антиэлектрон (больше известный как позитрон) - положительно. Свойства антиматерии пока изучены не очень хорошо, так как ее трудно получать и еще труднее хранить. При взаимодействии частицы материи и антиматерии взаимоуничтожаются.

Авторы данной работы утверждают, что их технология позволяет получать значительно больше антиматерии, чем все существующие методы. Ученые под руководством Хуэй Чен (Hui Chen) получали позитроны, воздействуя на золотые пластины толщиной около миллиметра кортокоимпульсным лазером высокой интенсивности. С помощью лазера ученые разгоняли электроны, которые летели сквозь золотую мишень. “По дороге” они взаимодействовали с атомами золота, которые выполняли роль катализатора для получения позитронов.

Электроны производили энергию, которая “распадалась” на материю и антиматерию (в соответствии со знаменитым уравнением Эйнштейна E=mc2). Ученые объясняют эффективность своего метода тем, что лазер дает сконцентрированный в пространстве и во времени энергетический импульс. Читать далее…

Физики опубликовали нашумевшие данные о темной материи

Физики, занимающиеся проектом PAMELA, официально “признались”, что им удалось получить косвенные доказательства существования темной материи: на сайте arXiv.org появился соответствующий препринт. Работа ученых в настоящее время находится на рецензировании в журнале Nature.

Международный исследовательский аппарат PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics - Аппарат для исследования антиматерии и астрофизики легких ядер) установлен на российском спутнике “Ресурс-ДК1″, который был запущен с космодрома Байконур 15 июня 2006 года. Аппарат вращается вокруг Земли по орбите, высота которой составляет от 350 до 615 километров. PAMELA предназначен для исследования космического излучения и космической антиматерии. Устройство “ловит” в основном позитроны и антипротоны - частицы идентичные электронам и протонам во всем, кроме заряда, который у них имеет противоположный знак. Как оказалось количество позитронов в космических лучах может служить доказательством существования так называемой темной материи.

Привычная нам материя составляет всего пять процентов всей массы-энергии Вселенной. Из оставшихся 95 процентов 23 приходится на темную материю, а 72 - на темную энергию. Про вторую вообще мало что известно, а первая представляет собой загадочную субстанцию, которая участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в электромагнитном (отсюда “темная” в названии, поскольку свет имеет электромагнитную природу).

Считается, что большая часть позитронов, бомбардирующих Землю, является результатом взаимодействия космических лучей с межзвездным газом. Согласно современным моделям, при таком взаимодействии количество частиц, имеющих определенную энергию, уменьшается с ростом уровня энергии. Это означает, что среди прилетающих позитронов много слабоэнергетичных и мало сильноэнергитичных. Однако, ситуация меняется, если представить, что темная материя также взаимодействует с космическими лучами. В этом случае должен наблюдаться избыток высокоэнергетичных позитронов. Читать далее…


Bottom