चीनी और विदेशी भौतिकविदों की एक संयुक्त अनुसंधान टीम ने संयुक्त राज्य अमेरिका में एक भारी आयन कोलाइडर का उपयोग करके एक नए एंटीमैटर हाइपरन्यूक्लियस का अवलोकन किया है, जो एंटीमैटर के अन्वेषण में एक महत्वपूर्ण कदम है।
एंटी-हाइपरहाइड्रोजन-4 की खोज, जो आज तक के प्रयोगों में देखा गया सबसे भारी एंटीमैटर हाइपरन्यूक्लियस है, चीनी विज्ञान अकादमी के आधुनिक भौतिकी संस्थान (आईएमपी) के नेतृत्व में एक शोध दल द्वारा की गई थी। यह अध्ययन अकादमिक पत्रिका नेचर के नवीनतम अंक में प्रकाशित हुआ था।
वर्तमान भौतिकी मानती है कि पदार्थ और प्रतिपदार्थ के गुण सममित हैं और ब्रह्मांड के जन्म के समय पदार्थ और प्रतिपदार्थ की समान मात्रा मौजूद थी। सौभाग्य से, कुछ रहस्यमय भौतिक तंत्र ने प्रारंभिक ब्रह्मांड में थोड़ी विषमता पैदा कर दी। अधिकांश पदार्थ और प्रतिपदार्थ के विनाश के बाद, लगभग दस अरब पदार्थ कणों में से एक बच गया, जिसने पदार्थ की दुनिया बनाई जिसे हम आज देखते हैं, वैज्ञानिकों ने समझाया।
आईएमपी के शोधकर्ता किउ हाओ ने कहा, “ब्रह्मांड में पदार्थ और प्रतिपदार्थ की मात्रा में अंतर का कारण क्या है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, एक महत्वपूर्ण दृष्टिकोण प्रयोगशाला में नया प्रतिपदार्थ बनाना और उसके गुणों का अध्ययन करना है।”
आज के पदार्थ-प्रधान विश्व में, एंटीमैटर अत्यंत दुर्लभ है क्योंकि यह आस-पास के पदार्थ के साथ आसानी से नष्ट हो जाता है। एंटीमैटर नाभिक और एंटीमैटर हाइपरन्यूक्लियस का उत्पादन और भी कठिन है। किउ ने कहा कि 1928 में जब वैज्ञानिकों ने एंटीमैटर के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी, तब से अब तक केवल छह प्रकार के एंटीमैटर (हाइपर) नाभिक खोजे गए हैं।
हाल ही में खोजे गए एंटी-हाइपरहाइड्रोजन-4 का उत्पादन संयुक्त राज्य अमेरिका में रिलेटिविस्टिक हैवी आयन कोलाइडर (आरएचआईसी) में किया गया था। आरएचआईसी भारी आयन किरणों को लगभग प्रकाश की गति तक गति प्रदान कर सकता है और उन्हें टकराने में सक्षम बना सकता है।
ये टकराव प्रयोगशाला में प्रारंभिक ब्रह्मांड की स्थितियों का अनुकरण करते हैं, जिससे कई ट्रिलियन डिग्री तापमान वाले आग के गोले बनते हैं, जिनमें पदार्थ और प्रतिपदार्थ की लगभग बराबर मात्रा होती है। जैसे-जैसे आग का गोला तेज़ी से फैलता और ठंडा होता है, कुछ प्रतिपदार्थ पदार्थ के साथ विनाश से बच जाते हैं और STAR नामक डिटेक्टर द्वारा उनका पता लगाया जाता है।
आईएमपी के पीएचडी छात्र वू जुनलिन ने कहा, “लगभग 6.6 बिलियन भारी आयन टकराव की घटनाओं के प्रायोगिक डेटा का विश्लेषण करने के बाद, हमने इसके क्षय उत्पादों से एंटी-हाइपरहाइड्रोजन-4 का पुनर्निर्माण किया।”
शोधकर्ताओं ने एंटी-हाइपरहाइड्रोजन-4 के जीवनकाल को भी मापा, और माप परिशुद्धता के भीतर इसके संगत कण हाइपरहाइड्रोजन-4 से कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया, जिससे पदार्थ और एंटीमैटर गुणों के बीच समरूपता की पुष्टि हुई।
