A. 原子核結構研究獲新進展
近日，RHIC-STAR國際實驗合作組首次在氘核-金核超周邊重離子碰撞中測量了光子-原子核散射過程中的J/psi粒子產生，提出探測氘核（由一個質子和一個中子組成）內部膠子結構的新方法。相關研究發表於《物理評論快報》。
據了解，該研究由華南師范大學量子物質研究院研究員楊帥和美國布魯克海文國家實驗室研究員塗周頓明等人組成的研究團隊完成。該工作是華南師范大學於2021年10月正式加入RHIC-STAR合作組以來發表的第一個代表性成果。
膠子是強相互作用（四種基本相互作用之一）的載體，是把誇克禁閉在強子內部的深層原因，並把質子和中子結合在一起形成原子核。在氘核-金核超周邊碰撞中（碰撞參數大於兩個碰撞核半徑之和，兩碰撞核沒有物理接觸），接近光速的金原子核產生超強電磁場，由於洛倫茲收縮效應，該電磁場可等效為准實光子。在這種特殊的氘核-金核碰撞中，金核產生的光子和氘核內的膠子相互作用產生J/psi粒子。其中，光子的作用類似X射線，讓人們第一次看到氘核內膠子的排布方式。以誇克和膠子為自由度研究核子的結構是當今粒子物理和高能核物理的前沿問題之一，也是正在推進的下一代核物理大科學裝置-電子離子對撞機的核心科學目標之一。
此外，在光子與氘核內膠子相互作用產生J/psi粒子的同時，還會給氘核一個動量轉移，使其分解成一個自由的質子和中子。在本項研究工作中，研究人員利用中子標定的方法研究上述氘核的碎裂過程，加深人們理解膠子在質子和中子相互作用中扮演的角色。
該研究為 探索 原子核內膠子的動力學提供了一個新的途徑。
相關論文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.122303