Tavallinen aine ja antimateria käyttäytyvät eri tavoilla

Tutkijat ovat saaneet ensimmäiset todisteet materian ja antimaterian erilaisesta käyttäytymisestä tavallisten hiukkasten eli baryonien kohdalla. Havainto tehtiin CERN-tutkimuskeskuksen LHC-hiukkaskiihdyttimellä.

Aiemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että jotain eroa on olemassa ainakin mesonien tapauksessa. Mesoni-hiukkaset ovat kuitenkin materian ja antimaterian sekoituksia. Pelkästään materiasta tai pelkästään antimateriasta koostuvia hiukkasia kutsutaan baryoneiksi.

"Jos on havainnut vain mesoneita, ei ole selvää että sama pätee baryoneilla", toteaa Marcin Kucharczyk Puolan kansallisen akatemian ydinfysiikan instituutista.

Nyt tutkijat havaitsivat niin kutsuttujen lambda-baryonien hajoamista pienemmiksi hiukkasiksi. Hiukkasten hajotessa niistä syntyneet uudet hiukkaset lähtevät aina tietyissä kulmissa. Nämä kulmat olivat erilaisia riippuen siitä, oliko hajoamassa materia- vain antimateriahiukkanen.

"Nyt meillä on jotain [todisteita] myös baryoneille", Kucharczyk iloitsee.

Materialla ja antimaterialla on kaikki samat ominaisuudet, ainoastaan niiden sähkövaraus on vastakkainen. Esimerkiksi elektronilla on negatiivinen sähkövaraus, mutta sen antihiukkasella eli positronilla on positiivinen varaus.

Maailmankaikkeuden alussa materiaa ja antimateriaa uskotaan olleen yhtä paljon. Koska tämän päivän universumi näyttää koostuvan enimmäkseen aineesta, materian ja antiaineen välillä täytyy olla jokin vielä tuntematon ero.

Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)