Этот изотоп не должен был существовать: алюминий-20 перевернул представления о ядерной физике

В мире, где кажется, что все фундаментальные открытия уже сделаны, природа иногда подбрасывает учёным сюрпризы. Один из них — алюминий-20, изотоп, который по всем расчётам не должен был существовать. Но он не только появился в лаборатории, но и распался так, как никто не ожидал: выбросив сразу три протона. Для физиков это как обнаружить, что вода может гореть.

Эксперимент проводился в Германии на мощном фрагментном сепараторе, где ядра разгоняли до огромных скоростей. Когда алюминий-20 распался, детекторы зафиксировали не привычные альфа- или бета-частицы, а каскад из трёх протонов. Это редчайшее явление — словно найти иголку в стоге сена, которая к тому же оказалась сделана из золота.

Почему это меняет правила игры

До сих пор трёхпротонное излучение считалось теоретической экзотикой. Но алюминий-20 доказал: такой распад возможен. Более того, его энергия оказалась значительно ниже предсказаний, что ставит под вопрос изоспиновую симметрию — один из краеугольных камней ядерной физики. Учёные сравнивают это с тем, как если бы зеркальное отражение вдруг стало весить меньше оригинала.

Особый интерес вызывает то, что алюминий-20 находится за "протонной капельной линией" — границей, за которой ядра буквально рассыпаются от избытка протонов. Его изучение помогает понять, как ведут себя экстремально нестабильные ядра, которые могут существовать лишь доли секунды.

Что это значит для науки

Открытие не только расширяет список известных нуклидов, но и даёт новые инструменты для изучения ядерной материи. Возможно, где-то во Вселенной — в нейтронных звёздах или при взрывах сверхновых — происходят подобные процессы. А значит, алюминий-20 может стать ключом к разгадке космических явлений, которые пока остаются для нас загадкой.