Tím fyzikov pracujúcich s dátami z Relativistického ťažkoiónového zrážača (RHIC) priniesol objav, ktorý môže zásadne zmeniť učebnicový obraz o vnútornej stavbe protónov. Doteraz prevládal model, podľa ktorého sú protóny zložené z troch kvarkov držaných pohromade silnou interakciou. Nová analýza kolíznych dát však naznačuje, že realita je podstatne zložitejšia a fascinujúcejšia.
Y-spojenie gluónov namiesto troch kvarkov
Vedci pozorovali, že takzvané baryónové číslo – fundamentálna vlastnosť hmoty, ktorá zabezpečuje jej stabilitu – nemusí byť nesené výlučne tromi kvarkami. Namiesto toho sa zdá, že kľúčovú úlohu zohráva špeciálna štruktúra pripomínajúca písmeno Y. Táto štruktúra je tvorená sieťou gluónov, ktoré spájajú kvarky a vytvárajú akési „uzly“ silnej interakcie.
Zistenie je prekvapivé, pretože poukazuje na to, že baryónové číslo môže byť distribuované v rámci celého gluónového poľa, a nie iba lokalizované v samotných kvarkoch. Tento nový pohľad by mohol vysvetliť niektoré doteraz nejasné výsledky experimentov a otvára dvere k hlbšiemu pochopeniu kvantovej chromodynamiky – teórie popisujúcej silnú interakciu.
Dôsledky pre chápanie stability hmoty
Ak sa potvrdí existencia tejto Y-spojenej gluónovej štruktúry, bude to znamenať, že naše základné modely hmoty sú neúplné. Protóny sú stavebnými kameňmi všetkého viditeľného vesmíru a pochopenie mechanizmov, ktoré im zabezpečujú stabilitu, je kľúčové pre celú fyziku. Nový objav môže viesť k prepísaniu kapitol v učebniciach o jadrovej a časticovej fyzike.
Vedci zdôrazňujú, že ide o výsledok analýzy existujúcich dát a na plné potvrdenie tejto teórie budú potrebné ďalšie experimenty, pravdepodobne s vyššou presnosťou a energiou. Napriek tomu ide o jeden z najvýznamnejších posunov v chápaní protónov za posledné desaťročia, ktorý môže mať ďalekosiahle dôsledky pre náš pohľad na fungovanie vesmíru.