ЦЕРН: нуклоны на краю ядра отличаются от тех, что в центре

Учёные из коллаборации ATLAS в ЦЕРН обнаружили, что нуклоны (протоны и нейтроны) на краю атомного ядра имеют иную внутреннюю структуру, чем те, что расположены ближе к центру.

Открытие разъясняет наблюдение, сделанное ещё в 1982 году группой European Muon Collaboration (EMC) в том же ЦЕРН: тогда выяснили, что распределение импульса кварков и глюонов внутри нуклонов меняется в зависимости от их положения в ядре, но причины оставались неясными. Теперь загадка раскрыта.

Исследователи использовали данные экспериментов 2018 года с ультрапериферическими столкновениями ионов свинца. При таких столкновениях ионы не сталкиваются лоб в лоб, а проходят мимо друг друга, взаимодействуя через электромагнитные поля. В отдельных случаях фотон, испущенный одним ядром, ударяет по другому, создавая узкие потоки частиц — их анализ позволяет изучать партоны внутри ядра.

Учёные отбирали столкновения, в которых образовывалось минимум два струи частиц и почти не было дополнительной активности в калориметрах нулевого угла (ZDC) эксперимента ATLAS. Затем разделили такие события на два класса: те, что порождали «передние» нейтроны (0nXn), и те, что не порождали (0n0n). Сравнение показало чёткую разницу в распределении партонов — статистические тесты подтвердили, что структура нуклонов действительно зависит от их положения в ядре.

Источник: Interesting Engineering