myGully.com - [Wissenschaft] Antihyperhelium-4: Cern-Team weist bisher schwersten Antihyperkern nach

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Antihyperhelium-4: Cern-Team weist bisher schwersten Antihyperkern nach

Das Alice-Team hat das Teilchen in älteren Kollisionsdaten des LHC gefunden. Bei der Auswertung half maschinelles Lernen.

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Neue exotische Teilchen am Large Hadron Collider (LHC): Bei Kollisionen von Schwerionen am Teilchenbeschleuniger des europäischen Kernforschungszentrum Cern haben Forscher erstmals das Antiteilchen zu einem Hyperhelium-Kern nachgewiesen.

Die Kollaboration des A Large Ion Collider Experiment, kurz Alice, wies in Kollisionsdaten erstmals Antihyperhelium-4 nach. Das sei der bisher schwerste entdeckte Antimaterie-Hyperkern, teilte das Cern mit. Die Alice-Forscher durchsuchten die Daten mit einem Machine-Learning-System nach Signalen von Hyperwasserstoff-4, Hyperhelium-4 sowie ihren Antimaterie-Pendants.

Die Daten wurden im Jahr 2018 bei der Kollision von Bleiionen gewonnen. Die Energie betrug 5,02 Teraelektronenvolt (TeV) für jedes kollidierende Nukleonenpaar (Protonen und Neutronen). Die statistische Signifikanz der Resultate gab das Cern mit bei 3,5 Sigma an.

Daneben wiesen die Forscher Antiwasserstoff-4 mit 4,5 Sigma nach. Die von der Alice-Kollaboration bestimmten Massen sind laut Cern mit den aktuellen Durchschnittswerten kompatibel.

Hyperkerne gehören zur seltsamen Materie

Hyperkerne gehören zur sogenannten seltsamen Materie oder Strange Matter. Dabei handelt es sich um Atomkerne, die aus Protonen und Neutronen sowie Hyperonen bestehen. Das sind instabile Teilchen, die ein oder mehrere Strange-Quarks enthalten. Antihyperhelium-4 setzt aus zwei Antiprotonen, einem Antineutron und einem Antilambda zusammen.

Hyperkerne und deren Antimaterie-Gegenstücke entstehen in großer Menge bei der Kollision von Schwerionen. Anfangs wurden jedoch nur Hypertritonen und Antihypertritonen nachgewiesen, die beiden leichtesten Hyper- und Antihyperkerne. Das änderte sich Anfang 2024, als die STAR-Kollaboration am US-Teilchenbeschleuniger Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) Antihyperwasserstoff-4 fand.

Neben den Hyperkernen erzeugen die Schwerionenkollisionen auch ein Quark-Gluon-Plasma. Das ist der Zustand, in dem sich die Materie eine millionstel Sekunde nach dem Urknall befunden haben soll.

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