Deux études indépendantes ont mis en lumière des sous-buildings inattendues dans les composants fondamentaux de toute matière. Des résultats préliminaires utilisant une nouvelle méthode de marquage pourraient expliquer l’origine du paradoxe nucléaire de longue date connu sous le nom d’effet EMC. Pendant ce temps, les auteurs partageront les prochaines étapes après l’observation récente d’antimatière asymétrique dans le proton.



Les deux groupes discuteront de leurs expériences au Thomas Jefferson Countrywide Accelerator Facility et au Fermilab du DOE lors de la réunion d’automne 2021 de la division APS de physique nucléaire.

Une étude présente de nouvelles preuves de l’effet EMC, identifié il y a près de 40 ans lorsque des chercheurs du CERN ont découvert quelque selected de surprenant : les protons et les neutrons liés dans un noyau atomique peuvent modifier leur composition interne en quarks et gluons. Mais pourquoi de telles modifications surviennent, et remark les prévoir, reste inconnue.



Pour la première fois, les scientifiques ont mesuré l’effet EMC en marquant les neutrons des spectateurs, faisant un pas significant vers la résolution du mystère.

« Nous présentons les résultats d’une nouvelle mesure transformatrice d’un nouvel observable qui donne un aperçu immediate de l’origine de l’effet EMC », a déclaré Tyler T. Kutz, chercheur postdoctoral au Massachusetts Institute of Technology et chercheur postdoctoral Zuckerman à l’Université de Tel Aviv, qui dévoilera les conclusions lors de la réunion.

À l’intérieur du détecteur de neutrons à angle arrière (BAND) du Jefferson Lab, les neutrons des spectateurs marqués  » divisent  » la fonction d’onde nucléaire en différentes sections. Ce processus cartographie comment la quantité de mouvement et la densité affectent la framework des nucléons liés.

L’équipe a découvert des effets importants et imprévus. Les observations préliminaires offrent une preuve directe que l’effet EMC est lié aux fluctuations des nucléons de densité locale élevée et de quantité de mouvement élevée.

« Les résultats ont des implications majeures pour notre compréhension de la composition QCD de la matière obvious », a déclaré Efrain Segarra, un étudiant diplômé du MIT travaillant sur l’expérience. La recherche pourrait éclairer la mother nature du confinement, les interactions fortes et la composition fondamentale de la matière.

Une équipe du Fermilab a trouvé des preuves que l’asymétrie de l’antimatière joue également un rôle very important dans les propriétés des nucléons – une observation historique publiée moreover tôt cette année dans Mother nature. Une nouvelle analyse indique que dans le cas le in addition extrême, un seul antiquark peut être responsable de près de la moitié de la quantité de mouvement d’un proton.

« Ce résultat surprenant montre clairement que même à des fractions d’impulsion élevées, l’antimatière est une partie importante du proton », a déclaré Shivangi Prasad, chercheur au Laboratoire nationwide d’Argonne. « Cela démontre l’importance des approches non perturbatives de la structure du bloc de building de base de la matière, le proton. »

Prasad discutera de l’expérience SeaQuest qui a trouvé additionally d’antiquarks « down » que d’antiquarks « up » dans le proton. Elle partagera également des recherches préliminaires sur les distributions des quarks marins et des gluons.

« La collaboration SeaQuest a regardé à l’intérieur du proton en projetant un faisceau de protons à haute énergie sur des cibles constituées d’hydrogène (essentiellement des protons) et de deutérium (noyaux contenant des protons et des neutrons uniques) », a déclaré Prasad.

 » Au sein du proton, les quarks et les antiquarks sont maintenus ensemble par des forces nucléaires extrêmement puissantes, si puissantes qu’elles peuvent créer des paires de quarks antimatière-matière à partir de l’espace vide ! elle a expliqué. Mais les appariements subatomiques n’existent que pendant un quick fugace avant de s’annihiler.

Les résultats des antiquarks ont renouvelé l’intérêt pour plusieurs explications antérieures de l’asymétrie de l’antimatière dans le proton. Prasad prévoit de discuter des mesures futures qui pourraient tester les mécanismes proposés.

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