Меѓународен тим физичари пријави експериментални знаци за ретка состојба на материјата која би можела да помогне во разбирањето на едно од најдлабоките прашања во физиката: зошто честичките имаат маса.
Станува збор за можен η′-мезонски нуклеус, систем во кој краткотраен мезон привремено се врзува во атомско јадро. Таквите состојби се исклучително тешки за создавање и мерење, но се важни затоа што овозможуваат увид во тоа како својствата на честичките се менуваат во густа нуклеарна средина.
Во современата физика вакуумот не се смета за празен простор. Тој има сложена структура и, според теориите, игра важна улога во начинот на кој честичките ја добиваат својата маса. Ако масата на одредени честички се менува кога тие се наоѓаат во атомско јадро, тоа може да даде ретка експериментална потврда за овие идеи.
Посебно внимание привлекува η′-мезонот, честичка составена од кварк и антикварк. Тој е невообичаено тежок во споредба со сродни мезони, па физичарите одамна претпоставуваат дека неговата маса може да се намали кога се наоѓа во нуклеарна материја. Новите резултати покажуваат обрасци што се согласуваат со такво сценарио.
Експериментот бил изведен во GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung во Германија. Истражувачите насочиле сноп високоенергетски протони кон јаглеродна мета. При судирите се создавале η′-мезони, а дел од нив можеби биле заробени во јаглеродните јадра, формирајќи краткотрајна врзана состојба.
За да го реконструираат процесот, научниците ја мереле енергијата на возбуда на јаглеродното јадро преку деутерони, односно јадра составени од еден протон и еден неутрон, исфрлени при реакцијата. Клучна улога имале високорезолуцискиот спектрометар Fragment Separator и детекторот WASA, кој помогнал да се препознаат сигналите од распадот на создадената состојба.
Според анализата, спектарот содржи структури што одговараат на теоретските предвидувања за η′-мезонски нуклеус. Тоа сè уште не е крајна потврда, но е важен чекор кон директно набљудување на ваков егзотичен систем.
Ако идните мерења ја потврдат оваа состојба, физичарите ќе добијат нов начин да испитуваат како силната нуклеарна сила и структурата на вакуумот влијаат врз масата на честичките. Тоа нема веднаш да даде целосен одговор на прашањето од каде доаѓа масата на целата материја, но може значително да ја прецизира сликата за процесите што се случуваат во внатрешноста на атомските јадра.
Тимот планира нови експерименти со поголема прецизност и потрага по дополнителни сигнали на распад. Истражувањето е објавено во Physical Review Letters и претставува уште еден пример како најкраткотрајните честички можат да откријат информации за најосновните закони на универзумот.
