Что там внутри нейтрона

Внутренняя структура нейтрона может помочь понять принципы возникновения, существования, слияния нейтронных звезд.

Атомные ядра и, соответственно, практически вся видимая материя состоят из нейтронов и протонов. Но свойства этих частиц до сих пор мало изучены. Особенно «упорствует» в этом нейтрон: он как незаряженная частица особенно неподатлив многим разновидностям современных измерений.

Известно, что эта единица мироздания содержит внутри себя три вращающихся кварка, удерживающихся вместе посредством глюонов. Динамика состояния этой структуры описывается так называемыми электромагнитными форм-факторами, представляющими собой усредненные распределения электрического заряда и намагниченности внутри нейтрона.

Единственный форм-фактор, полученный при выбранном уровне энергии, мало о чем может рассказать. Только замеры при различных энергиях позволяют делать выводы о структуре нейтрона. Завершенной работу можно будет считать, только когда удастся достичь аннигиляции протона (в этом случае вещество и антивещество взаимно уничтожают друг друга).

Китайские ученые произвели замеры в энергетическом диапазоне 2-3,8 гигаэлектронвольт, для чего пришлось столкнуть в ускорителе электроны и позитроны. При этом образовались нейтроны и антинейтроны. Удалось выявить, что нейтроны имеют флуктуации энергии зеркальные по сравнению с протоном. Это указывает на то, что нуклоны имеют схожие сложные, сдвинутые по фазе форм-факторы.

Это широкое поле деятельности для создания стройной теории, объясняющей поведение протонов и нейтронов. Ученые считают, что открытые свойства нейтронов настолько фундаментальны, что помогут понять явления, которые происходят в масштабах Вселенной, например, слияние двух нейтронных звезд.

Источник: phys.org