Впервые обнаружено неоднородное распределение глюонов внутри протона на Большом адронном коллайдере

Инструмент для изучения протонной структуры

Как сообщает НВ — Техно: В рамках эксперимента ALICE на Большом адронном коллайдере (ЦЕРН, Швейцария) ученые исследовали поведение глюонов - частиц, ответственных за сильное взаимодействие внутри протона. Для этого применили метод некогерентного фотоядерного рождения частиц, что позволило получить точечное изображение распределения глюонов. Разрешающая способность измерений достигла 0,2 фемтометра, что дало возможность выявить неравномерности - глюоны формируют сверхплотные «горячие пятна» и проявляют эффект насыщения.

Глюоны играют ключевую роль, связывая кварки и создавая практически всю массу видимой материи во Вселенной за счёт своей энергии. В ходе эксперимента быстрые ядра свинца проходили очень близко друг к другу, не сталкиваясь лоб в лоб, при этом мощные электромагнитные поля выступали в роли высокоэнергетических фотонных пучков. Полученное разрешение соответствует четверти диаметра протона, что свидетельствует о высокой точности проведенного анализа.

Значение открытия для физики

Обнаруженный эффект насыщения глюонов означает, что частицы настолько плотно упакованы, что ограничивают дальнейшее увеличение их числа. Это подтверждает предсказания квантовой хромодинамики и ставит под вопрос некоторые гипотезы ядерного затенения. Таким образом, данные эксперимента ALICE существенно расширяют наши знания о внутреннем устройстве материи на субатомном уровне.

Изучение глюонов на Большом адронном коллайдере имеет большое значение для фундаментальной науки, открывая новые перспективы в понимании субатомных взаимодействий. Полученные результаты могут стать базой для усовершенствования теории квантовой хромодинамики и повлиять на разработку инновационных технологий и материалов. Кроме того, это исследование служит отправной точкой для будущих работ в области физики элементарных частиц и космологии.

В то время как ученые продолжают исследовать сложные структуры частиц, недавно на ускорителе CEBAF были обнаружены два новых экзотических состояния, что открывает новые горизонты в понимании субатомного мира. Эти находки подчеркивают важность экспериментов на высокоэнергетических установках, таких как Большой адронный коллайдер, и их роль в развитии теории частиц.