Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде отметились новым достижением в деле изучения взаимодействия материи и антиматерии. Как сообщается на сайте news@nature.com, физики наблюдали образование молекулярного позитрония – системы, состоящей из двух электронов и двух позитронов. Возможность существования такой системы ученые предсказали ещё в 2005 году, и вот теперь смогли получить и экспериментальные свидетельства существования экзотической молекулы.

Поскольку позитрон и электрон имеют разноименные заряды, между ними возникает сила притяжения, и они могут на короткое время образовать позитроний (Ps) - подобие атома водорода, в котором место протона занимает позитрон. Позитроний очень не стабилен, время его жизни обычно не превышает микросекунды, после чего позитрон и электрон аннигилируют, выбрасывая гамма-квант.

Тем не менее, оказалось, что даже за такое короткое время успевают образоваться двухатомные молекулы позитрония (Ps2). Из-за значительно меньшей, чем у водорода массы, молекулярный позитроний имеет совсем иную структуру. В такой молекуле невозможно выделить два атома, все четыре частицы, образующие Ps2, сложным образом движутся друг вокруг друга.

Обнаружить молекулярный позитроний удалось по более высокой интенсивности излучения при низких температурах, когда частицы движутся медленнее и успевают образовать большее количество молекулярного позитрония, который в свою очередь, аннигилирует быстрее атомарного и выделяет больше гамма-квантов.

Результаты исследований были опубликованы в журнале Physical Review Letters.