Skip to Main content Skip to Navigation
Journal articles

Observation of the antimatter helium-4 nucleus

H. Agakishiev M. M. Aggarwal Z. Ahammed A. V. Alakhverdyants I. Alekseev J. Alford B. D. Anderson C. D. Anson D. Arkhipkin G. S. Averichev J. Balewski D. R. Beavis N. K. Behera R. Bellwied M. J. Betancourt R.R. Betts A. Bhasin A. K. Bhati H. Bichsel J. Bielcik J. Bielcikova B. Biritz L. C. Bland I. G. Bordyuzhin W. Borowski 1 J. Bouchet E. Braidot A. V. Brandin A. Bridgeman S. G. Brovko E. Bruna S. Bueltmann I. Bunzarov T. P. Burton X. Z. Cai H. Caines M. Calder D. Cebra R. Cendejas M. C. Cervantes Z. Chajecki P. Chaloupka S. Chattopadhyay H. F. Chen J. H. Chen J. Y. Chen Lin Chen J. Cheng M. Cherney A. Chikanian K. E. Choi W. Christie P. Chung M. J. M. Codrington R. Corliss J. G. Cramer H. J. Crawford S. Dash A. Davila Leyva L. C. de Silva R.R. Debbe T. G. Dedovich A. A. Derevschikov R. Derradi de Souza L. Didenko P. Djawotho S. M. Dogra X. Dong J. L. Drachenberg J. E. Draper J. C. Dunlop L. G. Efimov M. Elnimr J. Engelage G. Eppley Magali Estienne 1 L. Eun O. Evdokimov R. Fatemi J. Fedorisin R. G. Fersch P. Filip E. Finch V. Fine Y. Fisyak C.A. Gagliardi D. R. Gangadharan A. Geromitsos 1 F. Geurts P. Ghosh Y. N. Gorbunov A. Gordon O. G. Grebenyuk D. Grosnick S. M. Guertin Anupam Gupta W. Guryn B. Haag O. Hajkova A. Hamed L.-X. Han J.W. Harris J. P. Hays- M. Heinz S. Heppelmann A. Hirsch E. Hjort G.W. Hoffmann D. J. Hofman B. Huang H. Z. Huang T. J. Humanic L. Huo G. Igo P. Jacobs W.W. Jacobs C. Jena F. Jin J. Joseph E. G. Judd S. Kabana 1 K. Kang J. Kapitan K. Kauder H. W. Ke D. Keane A. Kechechyan D. Kettler D. P. Kikola J. Kiryluk A. Kisiel V. Kizka S. R. Klein A. G. Knospe D. D. Koetke T. Kollegger J. Konzer I. Koralt L. Koroleva W. Korsch L. Kotchenda V. Kouchpil P. Kravtsov K. Krueger M. Krus L. Kumar P. Kurnadi M.A. C. Lamont J. M. Landgraf S. Lapointe J. Lauret A. Lebedev R. Lednicky J. H. Lee W. Leight M. J. Levine C. Li L. Li N. Li W. Li X. Li Y. Li Z. M. Li M. A. Lisa F. Liu Hong Liu J. Liu T. Ljubicic W. J. Llope R. S. Longacre W.A. Love Y. Lu E. V. Lukashov X. Luo G. L. Ma Y. G. Ma D. P. Mahapatra R. Majka O. I. Mall L. K. Mangotra R. Manweiler S. Margetis C. Markert H. Masui H. S. Matis Yu. A. Matulenko D. Mcdonald T. S. Mcshane A. Meschanin R. Milner N. G. Minaev S. Mioduszewski A. Mischke M. K. Mitrovski Y. Mohammed B. Mohanty M. M. Mondal B. Morozov D.A. Morozov M. G. Munhoz M. K. Mustafa M. Naglis B. K. Nandi T. K. Nayak P. K. Netrakanti L. V. Nogach S. B. Nurushev G. Odyniec A. Ogawa K. Oh A. Ohlson V. Okorokov E.W. Oldag D. Olson M. Pachr B. S. Page S. K. Pal Y. Pandit Y. Panebratsev T. Pawlak H. Pei T. Peitzmann C. Perkins W. Peryt S. C. Phatak P. Pile M. Planinic M. A. Ploskon J. Pluta D. Plyku N. Poljak J. Porter A. M. Poskanzer B. V. K. S. Potukuchi C. B. Powell D. Prindle C. Pruneau N. K. Pruthi P. R. Pujahari J. Putschke H. Qiu R. Raniwala S. Raniwala R. L. Ray R. Redwine R. Reed H. G. Ritter J. B. Roberts O. V. Rogachevskiy J. L. Romero A. Rose L. Ruan J. Rusnak N. R. Sahoo S. Sakai I. Sakrejda S. Salur J. Sandweiss E. Sangaline A. Sarkar J. Schambach R. P. Scharenberg A. M. Schmah N. Schmitz T. R. Schuster J. Seele J. Seger I. Selyuzhenkov P. Seyboth E. Shahaliev M. Shao M. Sharma S.S. Shi Q. Y. Shou E. P. Sichtermann F. Simon R. N. Singaraju M. J. Skoby N. Smirnov P. Sorensen H. M. Spinka B. Srivastava T. D. S. Stanislaus D. Staszak S. G. Steadman J. R. Stevens R. Stock M. Strikhanov B. Stringfellow A. A. P. Suaide M. C. Suarez N. L. Subba M. Sumbera X. M. Sun Y. Sun Z. Sun B. Surrow D. N. Svirida T. J. M. Symons A. Szanto de Toledo J. Takahashi A. H. Tang Z. Tang L. H. Tarini T. Tarnowsky D. Thein J. H. Thomas J. Tian A. R. Timmins D. Tlusty M. Tokarev T.A. Trainor V. N. Tram S. Trentalange R. E. Tribble P. Tribedy O. D. Tsai T. Ullrich D. G. Underwood G. van Buren G. van Nieuwenhuizen J. A. Vanfossen R. Varma G. M. S. Vasconcelos A. N. Vasiliev F. Videb Y. P. Viyogi S. Vokal S.A. Voloshin J. S.Wang Q. Wang X. L. Wang Y. Wang G. Webb J. C. Webb G. D. Westfall C. Whitten Jr. H. Wieman S. W. Wissink R. Witt W. Witzke Y. F. Wu Z. Xiao W. Xie H. Xu N. Xu Q. H. Xu Wei-Jiang Xu Y. Xu Z. Xu L. Xue Y. Yang P. Yepes K. Yip I.-K. Yoo M. Zawisza H. Zbroszczyk W. Zhan J. B. Zhang S. Zhang W. M. Zhang X. P. Zhang Y. Zhang Z. P. Zhang J. Zhao C. Zhong W. Zhou X. Zhu Y. H. Zhu R. Zoulkarneev Y. Zoulkarneeva
Abstract : High-energy nuclear collisions create an energy density similar to that of the universe microseconds after the Big Bang, and in both cases, matter and antimatter are formed with comparable abundance. However, the relatively short-lived expansion in nuclear collisions allows antimatter to decouple quickly from matter, and avoid annihilation. Thus, a high energy accelerator of heavy nuclei is an efficient means of producing and studying antimatter. The antimatter helium-4 nucleus ($^4\bar{He}$), also known as the anti-{\alpha} ($\bar{\alpha}$), consists of two antiprotons and two antineutrons (baryon number B=-4). It has not been observed previously, although the {\alpha} particle was identified a century ago by Rutherford and is present in cosmic radiation at the 10% level. Antimatter nuclei with B < -1 have been observed only as rare products of interactions at particle accelerators, where the rate of antinucleus production in high-energy collisions decreases by about 1000 with each additional antinucleon. We present the observation of the antimatter helium-4 nucleus, the heaviest observed antinucleus. In total 18 $^4\bar{He}$ counts were detected at the STAR experiment at RHIC in 10$^9$ recorded Au+Au collisions at center-of-mass energies of 200 GeV and 62 GeV per nucleon-nucleon pair. The yield is consistent with expectations from thermodynamic and coalescent nucleosynthesis models, which has implications beyond nuclear physics.
Document type :
Journal articles
Complete list of metadatas

http://hal.in2p3.fr/in2p3-00582520
Contributor : Dominique Girod <>
Submitted on : Friday, April 1, 2011 - 4:36:14 PM
Last modification on : Friday, November 27, 2020 - 10:46:03 PM

Links full text

Identifiers

Citation

H. Agakishiev, M. M. Aggarwal, Z. Ahammed, A. V. Alakhverdyants, I. Alekseev, et al.. Observation of the antimatter helium-4 nucleus. Nature, Nature Publishing Group, 2011, 473, pp.353-356. ⟨10.1038/nature10079⟩. ⟨in2p3-00582520⟩

Share

Metrics

Record views

358