Antihélium - antianyag , hasonló a héliumhoz , minden elemi részecskét antirészecskékkel helyettesítve . Más szóval, egy antihélium atom két antiprotont tartalmaz a magjában , atommagjának töltésszáma Z = -2 . Mivel a közönséges héliumnak két stabil izotópja van, amelyek a neutronok számában különböznek ( hélium-3 és hélium-4 ), az antihéliumnak két stabil izotópja kell, hogy legyen , amelyek különböznek az antineutronok számában : az antihélium-3 ( 3He , egyet tartalmaz antineutron és két antiproton) és az antihélium- 4 ( 4 He , két antineutront és két antiprotont tartalmaz). Az antihélium semleges atomjának is tartalmaznia kell két pozitront, amelyek az atom héját alkotják, azonban a kísérletekben egy nem ionizált antiatom létrehozásához a nagyenergiájú magreakciók során keletkező antinukleusz lelassítása szükséges kis kinetikus energiára. és pozitronok hozzáadása hozzá, ami technikailag rendkívül nehéz. Ezért kísérletileg csak teljesen ionizált atomokat, azaz "csupasz" antihéliummagokat figyeltek meg.
Az antihélium mag földi körülmények között történő kísérleti megfigyelését nagymértékben akadályozza, hogy a közönséges anyagokkal való kölcsönhatás során azonnal megsemmisül. Eddig minden megfigyelést csak nagyenergiájú gyorsítóknál végeztek a nukleáris reakciótermékek nyomvonalai mentén, és az antinukleusz kialakulásának valószínűsége, egyéb tényezők változatlansága mellett, körülbelül ezerszeresére csökken minden további antinukleon összetételében. [1] . Elvileg azonban az antihélium és a kozmikus eredet felfedezése sem kizárt.
Az antihélium-3 sejtmagot először Yu. D. Prokoshkin csoportja figyelte meg 1970 - ben az IHEP U-70 protonszinkrotronjánál . 70 -GeV protonok bombáztak egy alumínium célpontot. A képződött részecskék töltés és sebesség szerinti azonosítását alkalmaztuk. Az elrendezésen áthaladó 2,4 10 11 részecske közül öt antihélium-3 magot izoláltak, ami megfelel a 2,0 10 −35 cm 2 / sr GeV/ s alumíniummagon a hélium-3 képződésének keresztmetszetének [ 2] [3] [4] [5] . Az antihélium felfedezését 1970. január 28-án elsőbbséggel 104. szám alatt vették fel a Szovjetunió Felfedezéseinek Állami Nyilvántartásába .
Az antihélium-4 sejtmagot először 2010-ben mutatták ki (az eredményeket 2011-ben tették közzé) a RHIC ionütköztetőben . A tömegközéppont-rendszerben 200 GeV-os aranyion nyalábok ütközésekor a STAR detektor körülbelül 10 9 nukleáris kölcsönhatási eseményt rögzített. Az antihélium-4-et 18 eseményben figyelték meg [1] [6] .