Ustalenia wynikająca z ostatnich eksperymentów zostały zaprezentowane w Physical Review Letters. Jak wyjaśniają autorzy publikacji, po raz pierwszy udało im się wykryć neutron w tego typu reakcji, co można uznać za bardzo dobry znak w odniesieniu do dalszych badań poświęconych nukleonom. Mówi się o możliwości lepszego zrozumienia struktury i spinu neutronów oraz protonów.
Czytaj też: Farba od Mercedesa zwiększa zasięg elektryków. Oto szalona przyszłość motoryzacji
W skład nukleonów wchodzą gluony i kwarki, choć wielką niewiadomą pozostaje to, w jaki sposób są one rozmieszczone wewnątrz nukleonów. Nie jest też jasna ich rola w odniesieniu do ogólnego spinu nukleonu. W przełamaniu niewiedzy z tego zakresu miał pomóc fizykom instrument CEBAF (Continuous Electron Beam Accelerator Facility). Z jego wykorzystaniem naukowcy byli w stanie identyfikować produkty rozpraszania.
W ramach jednego z eksperymentów elektron oddziaływał z celem w postaci nukleonu, przy czym ten ostatni pochłaniał część energii elektronu i emitował foton, lecz nie dochodziło do rozbijania. W końcowym rozrachunku fizycy zidentyfikowali objęty kolizją nukleon, wyemitowany przez niego foton oraz elektron wchodzący w interakcję z nukleonem.
Nukleony, w dokładniej rzecz ujmując ich budowa, stanowiły obiekt zainteresowania naukowców korzystających z nowego detektora
Neutrony są w tych okolicznościach trudne do wykrycia ze względu na ich skłonność do rozpraszania się o 40 stopni od linii wiązki. Z tego względu trzeba było wymyślić alternatywne podejście do sprawy. Pomóc miał nowy detektor, który został zainstalowany w 2017 roku. I choć pierwsze efekty jego działania były zadowalające, to pojawiła się też komplikacja w postaci zanieczyszczenia protonami.
Na szczęście udało się uporać z tym problemem dzięki wykorzystaniu narzędzia opartego na uczeniu maszynowym. Fizycy mieli możliwość wykrywania neutronów uczestniczących w reakcji. Warto w tym momencie przypomnieć, że kwarki można podzielić na górne i dolne, przy czym proton ma dwa kwarki górne i jeden dolny, natomiast neutron dwa kwarki dolne i jeden górny.
Czytaj też: Odkryto ogromne złoża metali ziem rzadkich. Były ukryte tam, gdzie nikt się ich nie spodziewał
Historycznym aspektem ostatnich dokonań badaczy ze Stanów Zjednoczonych było podzielenie rozkładów dla kwarków górnych i dolnych. Teraz naukowcy będą chcieli przeprowadzić jeszcze dokładniejsze pomiary, choć nawet dotychczasowe wyniki stanowią powód do świętowania. Tym bardziej, iż budowa kluczowego dla sprawy detektora trwała aż dziesięć lat. Cierpliwość zdecydowanie popłaciła!