Как нейтрон сжимается в ядре ✛

Оригинал: "First Measurement of Near-Threshold J/ψ Photoproduction on the Neutron"
· R. Tyson, D. G. Ireland, B. McKinnon, P. Chatagnon, V. Kubarovsky, S. Stepanyan, A. G. Acar, P. Achenbach, J. S. Alvarado, M. J. Amaryan, W. R. Armstrong, H. Avakian, L. Barion, M. Bashkanov, M. Battaglieri, F. Benmokhtar, A. Bianconi, A. S. Biselli, A. Biswas, M. Bondi, F. Bossù, S. Boiarinov, K. -Th. Brinkmann, W. J. Briscoe, W. K. Brooks, J Bryce, N. L. Bucuru, S. Bueltmann, V. D. Burkert, T. Cao, D. S. Carman, A. Celentano, H. Chinchay, G. Ciullo, E. W. Cline, P. L. Cole, M. Contalbrigo, A. D'Angelo, N. Dashyan, R. De Vita, A. Deur, S. Diehl, C. Dilks, C. Djalali, R. Dupre, H. Egiyan, M. Ehrhart, A. El Alaoui, L. El Fassi, L. Elouadrhiri, C. Fanelli, M. Farooq, S. Fegan, I. P. Fernando, E. Ferrand, A. Filippi, C. Fogler, S. Frantzen, K. Gates, G. P. Gilfoyle, D. I. Glazier, R. W. Gothe, Y. Gotra, S. Gramigna, B. Gualtieri, K. Hafidi, H. Hakobyan, M. Hattawy, T. B. Hayward, D. Heddle, T. Hellstern, M. Hoballah, M. Holtrop, Y. Ilieva, E. L. Isupov, H. S. Jo, S. Joosten, M. Kerr, H. T. Klest, V. Klimenko, A. Kripko, C. Lama, L. Lanza, S. Lee, P. Lenisa, D. Martiryan, V. Mascagna, A. Mehta, R. G. Milner, R. Milton, M. Mirazita, V. Mokeev, E. F. Molina Cardenas, C. Munoz Camacho, P. Nadel-Turonski, T. Nagorna, K. Neupane, S. Niccolai, M. Osipenko, P. Pandey, M. Paolone, L. L. Pappalardo, R. Paremuzyan, E. Pasyuk, C. Paudel, S. J. Paul, L. Polizzi, J. Poudel, Y. Prok, A. Radic, K. Ramage, M. Ripani, M Ronayette, P. Rossi, A. A. Rusova, S. Schadmand, A. Schmidt, Y. G. Sharabian, E. V. Shirokov, S. Shrestha, E. Sidoretti, N. Sparveris, I. I. Strakovsky, S. Strauch, M. Tenorio, F. Touchte Codjo, M. Ungaro, S. Vallarino, C. Velasquez, L. Venturelli, H. Voskanyan, E. Voutier, Y. Wang, D. P. Watts, U. Weerasinghe, X. Wei, N. Wuerfel, Z. Xu, Z. W. Zhao, M. Zurek
arXiv:2609.03579v1 · 2026-09-03 · CC BY 4.0 · 1 мин
Внутри атомного ядра нейтрон сжимает своё глюонное облако, и это впервые измерили.

Нейтрон внутри атомного ядра похож на пружину, которую сжали. Его глюонное облако, которое склеивает кварки, становится плотнее. Раньше это было только догадкой, а теперь физики впервые измерили этот эффект.

В эксперименте пучок электронов бил по жидкому дейтерию и рождал фотоны. Фотоны выбивали из нейтрона сразу два глюона, и получалась частица J/ψ-мезон. Она распадалась на электрон и позитрон, которые ловил детектор. По тому, как часто рождался мезон, учёные поняли, насколько плотно упакованы глюоны.

J/ψ-мезон втрое тяжелее протона. Чтобы его родить, нужен фотон с энергией не меньше 8,2 ГэВ, как будто фотон должен поднять тяжёлый камень.

Сравнив нейтрон в ядре и свободный протон, физики увидели, что глюонное облако в ядре сжимается. Радиус облака уменьшился с 0,52 до 0,48 фемтометра. Это как если бы пружина стала короче на толщину волоса, но для физиков это важный сигнал.

Теперь учёные будут измерять глюонные облака в более тяжёлых ядрах, чтобы понять, как материя ведёт себя в самых плотных условиях.

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.

Понятия
дейтрон юнона протон масса нейтрона протонная спектроскопия нейтронная корка детектирование нейтрино нуклеосинтез первичный нуклеосинтез нейтрон методы детектирования нейтронов измерение массы нейтрино детектирование нейтрино в жидком аргоне