氧是太阳系中最丰富的元素之一，但氧-11只能在实验室中产生。它在产生后立即衰变，释放两个质子，并且只能通过检测其衰变产物来观察。双质子衰变是最近发现的核衰变通道。

“然而，核物理学界最感兴趣的是，氧-11是锂-11的核镜像，锂-11是锂的一种经过充分研究的重同位素，”华盛顿大学艺术与科学物理学博士候选人泰勒·韦伯(Tyler Webb)说，他与艺术与科学化学研究教授罗伯特·j·查里蒂(Robert J. Charity)和化学与物理教授李·g·索博特卡(Lee G. Sobotka)合作。韦伯是《物理评论快报》上关于这一发现的一篇新论文的第一作者。

在核物理学中，当一个原子核有一定数量的中子和质子，而另一个原子核有相反数量的中子和质子时，就被称为镜像，比如氧11的中子和质子比例是3:8，而锂11的中子和质子比例是8:3。

“当谈到镜像核时，我们期望某种对称性能够保持，”韦伯说。“原子核及其镜像的性质应该是相似的:相对于原子核的基态，量子态的能量应该大致接近，这些状态的波函数应该相似。”

然而，这种对称性可以被拉伸或打破。科学家们可以将镜像核的实际结构与预期结构进行比较，以更多地了解原子核的重要对称性，原子核是构成宇宙可见物质的物质。

在这种情况下，研究人员最兴奋的是将锂-11与氧-11进行比较，他们知道锂-11在围绕其核心的“晕”中有两个非常松散的束缚中子，而氧-11有两个未束缚的质子。

华盛顿大学的研究人员在密歇根州立大学校园内的国家超导回旋加速器实验室进行的一项实验中拼凑出了氧-11存在的证据。《物理评论快报》的论文概述了由密歇根州立大学理论核物理学家Witold“Witek”Nazarewicz和王思敏进行的实验和辅助计算。康涅狄格大学和西密歇根大学的研究人员也参与了这项合作。