Új elmélet rengetheti meg a fizikát: kiderülhet, miért nem „tűnt el” az anyag az univerzumban
Magyar kutatók részvételével új kísérleti eredmény született a barionszám-megmaradás eredetének vizsgálatában: a Brookhaven Nemzeti Laboratórium STAR kísérletének adatai arra utalnak, hogy a barionszámot nem csupán a kvarkok, hanem az erős kölcsönhatásban kialakuló úgynevezett barioncsomópont is hordozhatja.
A Science folyóiratban közzé tett kutatás a nagyenergiájú atommag-ütközések során létrejövő részecskék eloszlását vizsgálta.
A mérések három fontos jelensége, köztük a protonok váratlanul erős oldalirányú szóródása és a barionszám áramlásának az elektromos töltésétől eltérő viselkedése olyan eredményt adott, amelyet a kutatók szerint a barioncsomópontok önálló mozgásával lehet magyarázni.
Az elméleti modellek szerint a protonokat és neutronokat alkotó három kvarkot összekötő gluonok Y alakú szerkezetet alkothatnak, amelynek középpontjában egy barioncsomópont helyezkedik el. A STAR mérései most először szolgáltattak kísérleti bizonyítékot arra, hogy ennek a struktúrának szerepe lehet a barionszám megőrzésében.
A nemzetközi együttműködésben az ELTE Fizikai és Csillagászati Intézetének Csanád Máté vezette Femtoszkópia Kutatócsoportja is részt vett. A kutatók a tanulmány szakmai bírálatában, valamint a STAR kísérlet detektorainak üzemeltetésében és különböző femtoszkópiai mérésekben is közreműködnek.
"Ez a felfedezés nemcsak a részecskefizika szempontjából áttörő, hanem kozmológiai jelentőségű is, hiszen közelebb vihet minket az univerzumunkat felépítő anyag eredetének megértéséhez" – mondta Csanád Máté, az ELTE egyetemi tanára, a Fizikai és Csillagászati Intézet igazgatója.
A kutatók szerint ugyanakkor még nem dőlt el, hogy a barionszámot teljes egészében a barioncsomópont hordozza-e, vagy megoszlik a kvarkok és a csomópont között. A kérdés további vizsgálatát segítheti a Brookhavenben épülő Elektron-Ion Ütköztető (EIC), amelynek programja várhatóan a 2030-as évek közepén indul.
