Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Внутри ядра нейтрон сжимает своё глюонное облако, и впервые это удалось измерить.
Нейтрон, запертый в ядре, ведёт себя иначе, чем на свободе. Его глюонное облако, которое удерживает кварки вместе, сжимается, как пружина под нагрузкой. Раньше это можно было только предполагать, но теперь физики впервые увидели этот эффект напрямую.
В Лаборатории Джефферсона пучок электронов ударял по жидкому дейтерию, выбивая из ядер фотоны. Эти фотоны рождали J/ψ-мезоны, частицы из очарованных кварка и антикварка, которые распадались на электрон-позитронные пары. Детектор CLAS12 ловил эти пары вместе с ядром отдачи. Такой мезон рождается, когда фотон выбивает сразу два глюона из нуклона, поэтому он служит отличным зондом глюонного поля.
J/ψ-мезон втрое тяжелее протона, и для его рождения нужен фотон с энергией не меньше 8,2 ГэВ. Это как поднять тяжёлый камень, чтобы увидеть, насколько глубоко он был зарыт.
Сравнив рождение J/ψ на связанном нейтроне и на связанном протоне, учёные обнаружили, что сечения почти совпадают. Это значит, что глюонные поля у них устроены одинаково, а вклад механизмов, различающих протон и нейтрон, очень мал. Из дифференциальных сечений извлекли глюонные формфакторы, которые описывают распределение глюонов в пространстве.
Массовый радиус связанного нуклона оказался равен 0,48 фемтометра, а у свободного протона он 0,52 фемтометра. Разница небольшая, но она говорит о том, что в ядре глюонное облако действительно сжимается.
Теперь у физиков есть способ заглянуть внутрь нейтрона, не вынимая его из ядра. Следующие измерения на ядрах углерода, алюминия и свинца покажут, как глюонное облако меняется с ростом ядра. Эти данные станут ориентиром для будущего электрон-ионного коллайдера, где глюоны будут изучать с беспрецедентной точностью.
J/ψ-мезон был открыт в 1974 году одновременно двумя группами и стал первым подтверждением существования очарованного кварка. Его масса около 3.1 ГэВ, что втрое больше массы протона, поэтому для рождения такого мезона нужен фотон с энергией не менее 8.2 ГэВ.
Хорошо читаетсяМноговато текстаНепонятноОтличноСуховато