Antihelium - antihmota podobná héliu s nahrazením všech elementárních částic antičásticemi . Jinými slovy, atom antihelia obsahuje ve svém jádru dva antiprotony , jeho jádro má nábojové číslo Z = −2 . Protože existují dva stabilní izotopy obyčejného helia, lišící se počtem neutronů ( helium-3 a helium-4 ), musí existovat dva stabilní izotopy antihelia, které se liší počtem antineutronů : antihelium-3 ( 3He , obsahuje jeden antineutron a dva antiprotony) a antihelium- 4 ( 4 He , obsahuje dva antineutrony a dva antiprotony). Neutrální atom antihelia musí také obsahovat dva pozitrony, které tvoří obal atomu, nicméně při experimentech vyžaduje vytvoření neionizovaného antiatomu zpomalení antinuklea vzniklého při vysokoenergetických jaderných reakcích na nízkou kinetickou energii a přidávání pozitronů k němu, což je technicky nesmírně obtížné. Experimentálně byly proto pozorovány pouze plně ionizované atomy, tedy „holá“ jádra antihelia.
Experimentálnímu pozorování jádra antihelia v pozemských podmínkách značně brání jeho okamžitá anihilace při interakci s běžnou hmotou. Doposud byla všechna pozorování prováděna pouze na vysokoenergetických urychlovačích podél drah produktů jaderné reakce a pravděpodobnost vzniku antinuklea, za jinak stejných okolností, klesá asi tisíckrát na každý další antinukleon v jeho složení. [1] . V zásadě však není vyloučen objev antihelia a kosmického původu.
Jádro antihelia-3 bylo poprvé pozorováno v roce 1970 skupinou Yu. D. Prokoshkina na protonovém synchrotronu U-70 na IHEP . Protony 70 -GeV bombardovaly hliníkový terč. Byla použita identifikace vzniklých částic podle náboje a rychlosti. Z 2,4 10 11 částic, které prošly sestavou, bylo izolováno pět jader antihelium-3, což odpovídá průřezu pro tvorbu helia-3 na hliníkovém jádru 2,0 10 −35 cm 2 / sr GeV/ s [ 2] [3] [4] [5] . Nález antihelia byl zapsán do Státního registru objevů SSSR pod č. 104 s prioritou ze dne 28. ledna 1970.
Jádro antihelia-4 bylo poprvé detekováno v roce 2010 (výsledky zveřejněny v roce 2011) na iontovém urychlovači RHIC . Při srážkách 200 GeV paprsků zlatých iontů v systému těžiště zaznamenal detektor STAR asi 10 9 událostí jaderné interakce. Antihelium-4 bylo pozorováno u 18 případů [1] [6] .