Törmäytyksessä syntyneen lyhytikäisen hiukkasen hajoamisjäljet. Kuva: Fermilab.
Törmäytyksessä syntyneen lyhytikäisen hiukkasen hajoamisjäljet. Kuva: Fermilab.

Villi muuttumisleikki saattaa selittää antimaterian näennäisen häviämisen maailmankaikkeudesta.

Yhdysvaltalaisessa Fermilab-tutkimuskeskuksessa on onnistuttu tarkasti mittaamaan, mitä vauhtia mesonihiukkanen muuttuu materiasta antimateriaksi ja takaisin.

Tulokset osoittavat, että materian ja antimaterian välillä on käynnissä jatkuva ja äärimmäisen nopeatempoinen muuttumisleikki. Muuntuminen tapahtuu nopeammin kuin mikään muu tähän saakka mitattu luonnonilmiö, lähes kolme biljoonaa kertaa sekunnissa.

Fermilabin Tevatron on tämän hetken suurin hiukkaskiihdytin, ja antiaineen mysteeriä on tutkittu sen tuottamilla protonin ja antiprotonin törmäyksillä.

Mittaukset liittyvät yhteen maailmankaikkeuden keskeiseen ongelmaan: minne antimateriaa on kadonnut. Alkuräjähdyksessä täytyi syntyä yhtä paljon materiaa ja antimateriaa. Kohdatessaan aine ja antiaine annihiloituvat eli tuhoutuvat ja niistä jää jäljelle pelkkää energiaa. Todistettavasti maailmankaikkeudessa on kuitenkin yhä ainetta, mutta antiainetta ei näy missään.

Nyt havaittu muuntuminen saattaa selittää antiaineen näennäisen häviämisen havainnoitavasta maailmankaikkeudesta.

Kokeissa tarvittavaa tekniikkaa on kehittänyt myös Helsingin yliopiston ja Fysiikan tutkimuslaitoksen ryhmä, joka on vastaa raskaiden hiukkasten mittaukseen käytetystä sensorijärjestelmästä.

Tuloksista kertovat Fermilab nettisivuillaan ja Helsingin yliopisto tiedotteessaan.