Физики впервые получили весомые доказательства того, что удерживает материю «собранной» воедино: за это отвечают не сами кварки, а особые «стыки» глюонов — частиц, переносящих сильное взаимодействие. Загадка оставалась нерешенной около 50 лет. Работа опубликована в журнале Science.
Каждый протон и нейтрон состоит из трех кварков, связанных глюонами. Долго считалось, что «барионное число» — величину, которая сохраняется и по сути отвечает за устойчивость вещества, — несут сами кварки. Новые данные показывают, что его переносит Y-образная структура из безмассовых глюонов, соединяющая кварки.
Вывод сделала коллаборация STAR, работающая на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории. Ученые анализировали столкновения ядер и обнаружили, что барионы «проходят» через плотную зону столкновения дальше, чем электрический заряд, — это и указывает на перенос через глюонные «стыки».
«Особенно чистыми оказались эксперименты, где ядра золота сталкивались с виртуальными фотонами, не несущими барионного числа», — пояснил представитель коллаборации Чжанбу Сюй. Результаты согласуются с предсказаниями теории Редже и противоречат классической «кварковой» картине.
В перспективе открытие может помочь понять, почему во Вселенной вещества оказалось больше, чем антивещества, — одну из главных загадок космологии.
Ранее физики нашли способ преодолеть барьер скорости света.