Спільне дослідження професора Юаня Чангжена з Інституту фізики високих енергій Китайської академії наук і професора Марека Карлінера з Тель-Авівського університету Ізраїлю вказує на нове рясне джерело антинейтронів і гіперонів. Ці рідкісні субатомні частинки необхідні для вивчення сил, що керують поведінкою матерії на найменших відстанях, від атомних ядер до нейтронних зірок.
Фізики досліджують субатомний світ, бомбардуючи своїх суб'єктів градом крихітних субатомних «куль» або зондів. Базуючись на тому, як ці «кулі» відображаються від мети, можна зробити висновок про структуру мети.
Цей метод був вперше запропонований Ернестом Резерфордом, який використовував його для відкриття атомного ядра більше 100 років тому.
Різні види субатомних «куль» досліджують різні аспекти мети, точно так само, як рентгенівські промені, МРТ і ПЕТ-сканери виявляють різні важливі особливості частини тіла при медичній візуалізації.
Деякі важливі аспекти сили, що утримує атомні ядра разом, можуть бути досліджені тільки шляхом стрільби частинками, званими антинейтронами і гіперонами, які в даний час дуже важко виробляти і контролювати.
У новій роботі вказується, що ці зазвичай рідкісні частинки можуть бути вироблені у великих кількостях і легко запущені в якості побічного продукту майбутньої «супер-фабрики J/y».
Це засіб, запропонований для докладного вивчення певних типів субатомних частинок з властивістю, званим «прихованим зачаруванням», відкриття якого було визнано Нобелівською премією з фізики. Це відкриває нові можливості для досліджень у галузі фізики елементарних частинок і ядерної фізики, а також в астрофізиці та медичній фізиці.
Традиційні установки повинні виробляти безліч різних видів пучків для різних спеціалізованих експериментів і повинні розподіляти час прискорювача між ними. Це вимагає значних ресурсів з точки зору людських ресурсів і фінансування, що ускладнює проведення таких експериментів.
Навпаки, підхід, запропонований у новому дослідженні, дозволить проводити експерименти з різними променями одночасно, не вимагаючи додаткової інфраструктури та мінімальних додаткових інвестицій.
Chang-Zheng Yuan et al, Cornucopia of Antineutrons and Hyperons from a Super J/ψ Factory for Next-Generation Nuclear and Particle Physics High-Precision Experiments, Physical Review Letters (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.012003