Fizycy opisali wpływ skorelowanych par nukleonów na rozkład kwarków i gluonów wewnątrz jąder atomowych. Naukowcy wykorzystali dane z eksperymentów wysokoenergetycznych i pokazali, jak wiązania parowe między protonami i neutronami wewnątrz jąder zmieniają ich strukturę na poziomie partonów. Praca została opublikowana w czasopiśmie Physical Review Letters.
Fizycy od wielu dziesięcioleci badają strukturę jąder atomowych, gdzie oddziaływania między ich składowymi protonami i neutronami są opisywane przez teorię chromodynamiki kwantowej. Wcześniej naukowcy skupiali się na pojedynczych nukleonach w jądrze i tworzyli modele ich zachowania przy wysokich energiach. Jednak niedawno odkryto, że wewnątrz jąder tworzą się krótkotrwałe pary nukleonów o silnej wzajemnej korelacji, które mają znaczący wpływ na rozkład cząstek i ogólne właściwości jąder. Jednak jak dotąd nie opisano tego wpływu na rozkład kwarków i gluonów w jądrze.
Fizycy z Niemiec, Izraela, USA i Francji pod kierownictwem Andrew Dennistona (A. W. Denniston) z Massachusetts Institute of Technology i Thomasa Ježo (T. Ježo) z University of Münster opisali wpływ skorelowanych par nukleonów na rozkład partonów w jądrach. W tym celu naukowcy przeprowadzili szczegółową analizę oddziaływań nukleonów w oparciu o dane dotyczące głęboko nieelastycznego rozpraszania leptonów, produkcji bozonów W i Z, a także efektu Drell-Jahn. Badacze wprowadzili do obliczeń nie tylko pojedyncze nukleony, jak w podejściu klasycznym, ale także korelacje parowe, co pozwoliło na skonstruowanie modelowego obrazu struktury kwarków i gluonów w parach nukleonów.
W rezultacie naukowcy po raz pierwszy byli w stanie zidentyfikować uniwersalne parametry dla kwarków i gluonów w parach skorelowanych nukleonów, potwierdzając unikalne właściwości takich wiązań w jądrach. Okazało się, że pary nukleonów znacząco wpływają na rozkład cząstek elementarnych, zwłaszcza przy wysokich energiach. Według autorów ich wyniki potwierdzają również hipotezę o dominacji par proton-neutron w większości jąder, zwłaszcza przy wysokich energiach.
Fizycy wierzą, że wyniki ich badań pomogą w badaniu natury jąder atomowych i relacji między strukturami jądrowymi i kwarkowymi. Pisaliśmy o tym, jak fizycy badają jądra atomów i ulepszają teorię, korzystając z przykładu badania promienia ładunku izotopów niklu.