ՑԵՌՆ-ի ALICE փորձարկման ընթացքում ստացված նոր չափումները տվել են ատոմային միջուկների ներսում գլյուոնների վարքագծի վերաբերյալ մինչ օրս ամենամանրամասն պատկերացումը: Արդյունքները կասկածի տակ են դնում միջուկային ստվերման (ստվերարկման) վաղուց հաստատված տեսական հայեցակարգը և մատնանշում են ի օգուտ մրցակցող երևույթի՝ գլյուոնային հագեցման վկայությունների մասին, գրում է Bioengineer-ը:

Միջուկի հետազոտությունը աննախադեպ մասշտաբներով

Physical Review Letters ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը ներկայացնում է J/ψ մեզոնների ոչ կոհերենտ ֆոտոմիջուկային ծննդի առաջին բազմաչափ չափումը՝ որպես փոխազդեցության էներգիայի և փոխանցված իմպուլսի ֆունկցիա: Գիտնականներն օգտագործել են Մեծ հադրոնային կոլայդերի աշխատանքի երկրորդ սեանսի ընթացքում հավաքագրված տվյալները՝ ուսումնասիրելով ուլտրապերիֆերիկ բախումները, որոնց դեպքում կապարի միջուկներն անցնում էին միմյանց մոտով՝ առանց ուղղակիորեն բախվելու: Արագ շարժվող միջուկները շրջապատող հզոր էլեկտրամագնիսական դաշտերը ծառայում էին որպես բարձր էներգիայի ֆոտոնների աղբյուրներ, որոնք կարող էին կարճ ժամանակով առաջացնել J/ψ մասնիկներ. դրանց առաջացման արագությունը զգայուն է միջուկի գլյուոնային կառուցվածքի նկատմամբ:

Փորձարկումը զոնդավորել է գլյուոնային դաշտերը 0,6, 0,3 և 0,2 ֆեմտոմետր տարածական լուծաչափով. սրանցից ամենափոքր արժեքը համապատասխանեցվում է պրոտոնի մոտ քառորդ չափսն ունեցող կառուցվածքներին: Կանզասի համալսարանի միջուկային ֆիզիկոս Դանիել Տապիա Տակակին, ով առանցքային մասնակցություն է ունեցել հետազոտության մեջ, կիրառված տեխնիկան համեմատել է աղոտ լուսանկարից դեպի բարձր հզորության միկրոսկոպով նկարված պատկերին անցնելու հետ:

Միջուկային էկրանավորումը չի կարողանում բացատրություն տալ

Ուսումնասիրված ամենափոքր տարածական մասշտաբներում J/ψ մասնիկների ծննդի արագությունը ճնշված է ստացվել մոտ երեք ստանդարտ շեղման վիճակագրական նշանակալիությամբ: Նման պատկերը դժվար է համաձայնեցնել միջուկային էկրանավորման հետ. հայեցակարգ, որի շրջանակներում տարբեր նուկլոնների գլյուոնները ծածկում են միմյանց և մասնակիորեն «պաշտպանում» կամ «ծածկում» միմյանց՝ նվազեցնելով որոշակի փոխազդեցությունների հավանականությունը: Թեև միջուկային էկրանավորումը հաջողությամբ նկարագրում էր նախկին չափումները, այն չի կարող լիարժեքորեն բացատրել նոր տվյալները:

«Ընդհակառակը, դիտարկումները համահունչ են մեկ այլ երևույթի հետ՝ գլյուոնային հագեցմանը, որը կանխատեսվել էր քվանտային քրոմոդինամիկայի տեսությամբ»,- ասել է Տակակին: «Այս ռեժիմում գլյուոններն այնքան խիտ են դասավորվում, որ սկսում են ակտիվորեն փոխազդել միմյանց հետ՝ սահմանափակելով դրանց հնարավոր քանակը տվյալ տիրույթում»:

Ինչու է սա կարևոր

Գլյուոնները կրում են ուժեղ միջուկային փոխազդեցությունը և ապահովում են տիեզերքում տեսանելի նյութի գրեթե ամբողջ զանգվածը՝ ուժեղ փոխազդեցության մեջ կուտակված էներգիայի հաշվին: Տակակին նշել է, որ գլյուոնների վարքագծի ըմբռնումը «անհրաժեշտ է հասկանալու համար, թե ինչպես է նյութը ձեռք բերում իր զանգվածն ու կառուցվածքը»:

Ստացված արդյունքները դեռևս չեն բացահայտում գլյուոնային հագեցման բոլոր մանրամասները, և դրա համար կպահանջվեն լրացուցիչ չափումներ: Այնուամենայնիվ, էներգիայից կախված չափումները միավորելով 20-ից 633 միլիարդ էլեկտրոնվոլտ ֆոտոն-միջուկ էներգիայի տիրույթում իմպուլսի փոխանցման տվյալների հետ՝ ALICE կոլաբորացիան ստեղծել է մինչ օրս ամենածանրակշիռ փորձարարական հիմքը երկու մրցակցող մոդելները տարանջատելու համար: