El giro es una característica fundamental de las partículas elementales, similar a la masa o la carga eléctrica, y se utiliza a diario en técnicas como la resonancia magnética. Sin embargo, los estudios previos de la mecánica detrás del giro de protones no cuadraron. Un experimento en el RelativistaHeavy Ion Collider muestra cómo las características de un antiquark, un componente del protón, contribuyen al giro del protón.
El "rompecabezas de espín" del protón comenzó cuando los experimentos en la década de 1980 profundizaron en los quarks y los antiquarks, ambos componentes en los protones. La medición presentada aquí proporciona la primera evidencia sólida de que los antiquarks del protón están polarizados por espín, lo que tiene implicaciones importantes para comprender el protónestructura interna y el mecanismo a través del cual surgen los antiquarks en el protón.
El protón es una partícula compuesta que contiene quarks de diferentes tipos, o "sabores", que están unidos por partículas portadoras de fuerza, conocidas como gluones. Utilizando colisiones de protones polarizadas longitudinalmente en el Colisionador de iones pesados relativistas RHIC en BrookhavenEl Laboratorio Nacional, el experimento STAR, estudia cómo los quarks y los antiquarks contribuyen al giro del protón. Los quarks dentro del protón se sondean a través de la producción de partículas débiles portadoras de fuerza, llamadas bosones W. El análisis de los bosones W reveló una asimetría significativa enel número de bosones W producidos, y las asimetrías observadas indican un antiquark de sabor "arriba" positivo y una polarización de antiquark "abajo" negativa en el rango cinemático cubierto en RHIC. Este hallazgo representa un paso crítico para comprender el papel de los antiquarks en el protón.En particular, proporciona una nueva entrada a los modelos teóricos que atribuyen el origen de estos antiquarks en el protón a mecanismos particulares dentro deel marco de la fuerza nuclear fuerte, y estas limitaciones solo se mejorarán con datos adicionales de RHIC.Esta investigación fue dirigida por físicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Este trabajo fue apoyado en parte por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. Y la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. El esfuerzo del MIT está respaldado por la subvención DOE-NP DE-FG02-94ER40818.
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Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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