Gluoni e numero barionico: una scoperta che riscrive la fisica del protone

Nuove evidenze sperimentali dalla collaborazione STAR al RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), pubblicate sulla rivista Science, hanno sconvolto la nostra comprensione del protone. Per decenni, la fisica ha insegnato che il numero barionico — una proprietà quantistica fondamentale che distingue la materia dall'antimateria — fosse portato dai tre quark di valenza all'interno del protone. Il nuovo studio dimostra invece che è una giunzione di gluoni, disposta a forma di Y, la vera portatrice di questo numero .

Tre esperimenti convergenti

I fisici della collaborazione STAR hanno condotto tre tipi di misurazioni indipendenti per verificare l'ipotesi:

• Collisioni tra isobari (rutenio-rutenio e zirconio-zirconio): confrontando il rapporto tra numero barionico e differenza di carica elettrica, hanno osservato un eccesso di barioni trasportati verso la regione centrale rapidità rispetto a quanto previsto dal modello dei quark di valenza .
• Collisioni fotone-oro: hanno misurato la resa netta di protoni lungo la rapidità, trovando una distribuzione meno asimmetrica del previsto .