Antihelio - antimateria , similar al helio , con la sustitución de todas las partículas elementales por antipartículas . En otras palabras, un átomo de antihelio contiene dos antiprotones en su núcleo , su núcleo tiene un número de carga Z = −2 . Dado que hay dos isótopos estables de helio ordinario, que difieren en el número de neutrones ( helio-3 y helio-4 ), debe haber dos isótopos estables de antihelio, que difieren en el número de antineutrones : antihelio-3 ( 3He , contiene uno antineutrón y dos antiprotones) y antihelio-4 ( 4 He , contiene dos antineutrones y dos antiprotones). El átomo neutro del antihelio también debe contener dos positrones que forman la capa del átomo, sin embargo, en experimentos, la creación de un antiátomo no ionizado requiere la desaceleración del antinúcleo formado en reacciones nucleares de alta energía a una energía cinética baja . y la adición de positrones al mismo, que es técnicamente extremadamente difícil. Por lo tanto, solo se observaron experimentalmente átomos completamente ionizados, es decir, núcleos de antihelio "desnudos".
La observación experimental del núcleo de antihelio en condiciones terrestres se ve muy obstaculizada por su aniquilación instantánea al interactuar con la materia ordinaria. Hasta ahora, todas las observaciones se han realizado solo en aceleradores de alta energía a lo largo de las trayectorias de los productos de reacción nuclear, y la probabilidad de formación de un antinúcleo, en igualdad de condiciones, disminuye unas mil veces por cada antinucleón adicional en su composición. [1] . Sin embargo, en principio, no se descarta el descubrimiento del antihelio y el origen cósmico.
El núcleo de antihelio-3 fue observado por primera vez en 1970 por el grupo de Yu.D. Prokoshkin en el sincrotrón de protones U-70 en el IHEP . Protones de 70 GeV bombardearon un objetivo de aluminio . Se utilizó la identificación de partículas formadas por carga y velocidad. De las 2,4 10 11 partículas que atravesaron el montaje, se aislaron cinco núcleos de antihelio-3, que corresponde a la sección eficaz para la formación de helio-3 sobre un núcleo de aluminio de 2,0 10 −35 cm 2 / sr GeV/ s [ 2] [3] [4] [5] . El descubrimiento de antihelio se inscribió en el Registro Estatal de Descubrimientos de la URSS con el número 104 con fecha de prioridad del 28 de enero de 1970.
El núcleo de antihelio-4 se detectó por primera vez en 2010 (resultados publicados en 2011) en el colisionador de iones RHIC . En colisiones de haces de iones de oro de 200 GeV en el sistema del centro de masa , el detector STAR registró alrededor de 10 9 eventos de interacción nuclear. Se observó antihelio-4 en 18 eventos [1] [6] .