Antiheliu - antimaterie , asemănătoare heliului , cu înlocuirea tuturor particulelor elementare cu antiparticule . Cu alte cuvinte, un atom de antiheliu conține doi antiprotoni în nucleul său, nucleul său are un număr de sarcină Z = -2 . Deoarece există doi izotopi stabili ai heliului obișnuit, care diferă în numărul de neutroni ( heliu-3 și heliu-4 ), trebuie să existe doi izotopi stabili ai antiheliului, care diferă în numărul de antineutroni : antiheliu-3 ( 3He , conține unul antineutron și doi antiprotoni) și antiheliu-4 ( 4 He , conține doi antineutroni și doi antiprotoni). Atomul neutru al antiheliului trebuie să conțină și doi pozitroni care alcătuiesc învelișul atomului, totuși, în experimente, crearea unui antiatom neionizat necesită decelerația antinucleului format în reacțiile nucleare de mare energie la o energie cinetică scăzută. și adăugarea de pozitroni la acesta, ceea ce este extrem de dificil din punct de vedere tehnic. Prin urmare, au fost observați experimental numai atomi complet ionizați, adică nuclee de antiheliu „goale”.
Observarea experimentală a nucleului antiheliu în condiții terestre este foarte împiedicată de anihilarea sa instantanee la interacțiunea cu materia obișnuită. Până în prezent, toate observațiile au fost făcute numai la acceleratoare de înaltă energie de -a lungul pistelor produșilor de reacție nucleară, iar probabilitatea formării unui antinucleu, restul fiind egale, scade de aproximativ o mie de ori pentru fiecare antinucleon suplimentar din compoziția sa. [1] . Cu toate acestea, în principiu, descoperirea antiheliului și a originii cosmice nu este exclusă.
Nucleul antiheliu-3 a fost observat pentru prima dată în 1970 de către grupul lui Yu. D. Prokoshkin la sincrotronul de protoni U-70 de la IHEP . Protoni de 70 GeV au bombardat o țintă de aluminiu . A fost utilizată identificarea particulelor formate prin sarcină și viteză. Din cele 2,4 10 11 particule care au trecut prin instalație, au fost izolate cinci nuclee antiheliu-3, ceea ce corespunde secțiunii transversale pentru formarea heliului-3 pe un nucleu de aluminiu de 2,0 10 −35 cm 2 / sr GeV/ s [ 2] [3] [4] [5] . Descoperirea antiheliului a fost înscrisă în Registrul de Stat al Descoperirilor al URSS sub nr. 104 cu prioritate din 28 ianuarie 1970.
Nucleul antiheliu-4 a fost detectat pentru prima dată în 2010 (rezultate publicate în 2011) la ciocnitorul de ioni RHIC . În ciocnirile cu fascicule de ioni de aur de 200 GeV în sistemul centrului de masă , detectorul STAR a înregistrat aproximativ 109 evenimente de interacțiune nucleară. Antiheliu-4 a fost observat în 18 evenimente [1] [6] .