Физики РФ первыми в мире измерили структуру нейтрона и антинейтрона на пороге их рождения

28.12.2022

Исследование проводилось на коллайдере ВЭПП-2000

Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ) СО РАН впервые в мире измерили структуру пары нейтрон-антинейтрон на пороге реакции. До новосибирского эксперимента, проведенного на коллайдере ВЭПП-2000 информации о структуре нейтрона и антинейтрона на пороге процесса не было, рассказали в четверг в пресс-службе ИЯФ СО РАН.

"В наиболее интересной области - на пороге рождения нейтрон-антинейтронных пар - экспериментальных данных не было, мы заполнили этот пробел. Дальше полезна будет верификация наших результатов, проведение экспериментов на других установках. В ближайшие время наши коллеги сделают измерение на другом детекторе ИЯФ СО РАН - КМД-3", - приводит пресс-служба слова главного научного сотрудника ИЯФ СО РАН доктора физико-математических наук Сергея Середнякова.

Ранее структура нейтрона и его античастицы (антинейтрона) при энергии около 1 МэВ от порога реакции экспериментально не измерялась. Известно было лишь то, что структура у них одинаковая и измеряются они одновременно. Результаты опубликованы в 2022 году в журнале European Physical Journal C.

Коллайдер ВЭПП-2000 в ИЯФ СО РАН является самым интенсивным источником монохроматических антинейтронов. Многие другие коллайдеры также производят большое количество антинейтронов, но они плохо регистрируются и обладают произвольной энергией. На электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 с детектором СНД физикам ИЯФ СО РАН удается получать четкие события рождения пар нейтрон-антинейтрон с известной энергией.

Нейтрон и антинейтрон

"Антинейтрон, как и нейтрон, состоит из кварков и глюонов. - Нейтрон можно представить, как кастрюлю с кипящим компотом, где ягоды - это кварки, а жидкость - глюоны. Изучение структуры нейтрона - это изучение взаимодействия кварков с кварками, кварков с глюонами и глюонов с глюонами. Очень важно то, что на пороге реакции, когда относительная скорость родившихся частиц маленькая, структуру нейтронов и антинейтронов никто не изучал. Более того, у нас не было четкого теоретического указания, что мы увидим в эксперименте", - рассказал Середняков.

Структура частицы описывается функцией, которая определяется движением электрических зарядов кварков и глюонов внутри частицы.

В пресс-службе рассказали, что подобные данные были получены годом ранее на детекторе BESIII, также с участием сотрудников ИЯФ СО РАН. Но их данные относятся к более высоким энергиям, на пороге реакции таких данных до сих пор не было. Результаты российских физиков стыкуются с результатами китайского эксперимента BESIII при более высоких энергиях.

По словам Середнякова, число произведенных антинейтронов на ВЭПП-2000 может достичь величины 0.5 млн/ год. "Это даст возможность произвести более точные измерения обоих формфакторов (электрического и магнитного) антинейтрона, а также измерять сечения взаимодействия (упругое и неупругое) антинейтронов с разными веществами. Эти новые данные несомненно будут востребованы".

Источник: Тасс

Читайте другие наши новости