Członkowie zespołu, na czele którego stanął John Arrington z Lawrence Berkeley National Laboratory, zauważyli, że w niektórych przypadkach protony są nawet czterokrotnie bardziej skłonne do łączenia się w pary niż w innych atomach. Dalsze ustalenia w tej sprawie mogłyby zaowocować potencjalnym przełomem w zakresie sił jądrowych, które wiążą ze sobą protony i neutrony w jądrach atomowych.
Czytaj też: Grafen pozwolił na uchwycenie atomów “pływających” w cieczy
Autorzy badań w ramach eksperymentu skierowali wiązkę wysoce energetycznych elektronów na cel wykonany z lżejszej wersji helu zwanej helem-3 i trytu, radioaktywnej wersji wodoru. Celem ich działań było lepsze poznanie oddziaływań pomiędzy protonami i neutronami w ich jądrach. Kiedy te zbliżają się do siebie na odległość rzędu biliardowej metra, na krótko łączą się w pary, a następnie odlatują z dużym impetem. Mierząc prędkość i energię elektronów w wiązce odbijającej się od par naukowcy mogą więc policzyć, ile z nich składało się z protonów bądź protonów i neutronów.
Protony w atomach helu-3 i trytu mają tendencję do łączenia się w pary
Jak wyjaśnia Arrington, wcześniejsze tego typu eksperymentu, wykorzystujące węgiel czy ołów, wykazały, że zaledwie około 5 procent par w każdym jądrze składało się z protonów. W przypadku helu-3 i trytu było to znacznie powszechniejsze, a wskaźnik podskoczył do około 20 procent. Być może wynika to z luźniejszego rozmieszczenia cząsteczek w jądrach helu-3 i trytu. W efekcie ich zbliżenia dawałyby większe szanse na tworzenie nowych par. Zanim jednak zostaną wyciągnięte wnioski na temat sił jądrowych warto będzie wykorzystać bardziej szczegółowe modele teoretyczne i zaawansowane metody eksperymentalne.
Czytaj też: Czas życia neutronu spędza fizykom sen z powiek. Długoletnia zagadka pozostaje nierozwiązana
Jak dodaje Mark Strikman z Pennsylvania State University, jeśli przyszłe badania potwierdzą dotychczasowe doniesienia, mogłoby to mieć znaczące implikacje dla rozumienia tego, jak funkcjonują gwiazdy neutronowe. W przypadku tych niezwykłych obiektów cząstki znajdują się tak blisko siebie, że takie gwiazdy noszą miano najgęstszych obiektów we wszechświecie. O masywności wspomnianych obiektów mogą decydować oddziaływania między neutronami i protonami w bardzo niewielkiej skali.
