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Dentro del núcleo atómico, el neutrón comprime su nube de gluones, y esto se ha medido por primera vez.
Un neutrón dentro del núcleo atómico es como un muelle que se ha comprimido. Su nube de gluones, que mantiene unidos a los quarks, se vuelve más densa. Antes esto era solo una conjetura, pero ahora los físicos han medido este efecto por primera vez.
En el experimento, un haz de electrones impactaba sobre deuterio líquido y producía fotones. Los fotones arrancaban del neutrón dos gluones a la vez, y se formaba una partícula llamada mesón J/ψ. Este mesón se desintegraba en un electrón y un positrón, que eran captados por el detector. Según la frecuencia con la que se producía el mesón, los científicos deducían cuán densamente empaquetados estaban los gluones.
El mesón J/ψ es tres veces más pesado que el protón. Para crearlo se necesita un fotón con una energía de al menos 8,2 GeV, como si el fotón tuviera que levantar una piedra muy pesada.
Al comparar el neutrón dentro del núcleo con un protón libre, los físicos observaron que la nube de gluones se comprime en el núcleo. El radio de la nube disminuyó de 0,52 a 0,48 femtómetros. Es como si un muelle se acortara en el grosor de un cabello, pero para los físicos es una señal importante.
Ahora los científicos medirán las nubes de gluones en núcleos más pesados para entender cómo se comporta la materia en las condiciones más densas.
El mesón J/ψ fue descubierto en 1974 simultáneamente por dos grupos y se convirtió en la primera confirmación de la existencia del quark charm. Su masa es de unos 3.1 GeV, tres veces la masa del protón, por lo que para producir este mesón se necesita un fotón con energía de al menos 8.2 GeV.