La fuerza nuclear que mantiene unidos protones y neutrones en el centro de los átomos tiene un componente no central: la fuerza tensora, que depende del giro y la posición relativa de las partículas que interactúan.
Se ha observado la importancia de la fuerza tensora en las energías de unión de las partículas de luz, pero hasta ahora su efecto sobre la estructura nuclear no se ha estudiado de manera más directa. Experimentos previos en el campo han demostrado la capacidad de detectarlas partículas necesarias, o la resolución requerida para sondear este componente de la fuerza nuclear. Sin embargo, ninguno ha demostrado tanto la resolución como la capacidad de vincular la gran transferencia de momento observada de los pares de protones-neutrones o pares de nucleones a la estructura nuclear.
Ahora, una colaboración de investigación internacional que incluye la Universidad de Osaka ha informado la primera evidencia sobre la relación entre pares de protones-neutrones fuertemente correlacionados en un núcleo atómico inducido por las interacciones tensoriales y la estructura nuclear. Los investigadores utilizaron un experimento de dispersión de protones para capturar elfuerte interacción de pares protón-neutrón con resolución de energía moderada de los estados finales. Al medir las ocurrencias simultáneas de deuterones partículas que consisten en un protón y un neutrón y protones que viajan en direcciones opuestas, han sido capaces de mostrar el dominio de determinadosestructuras nucleares. Sus hallazgos fueron publicados en Cartas de revisión física .
"El comportamiento que hemos detectado puede compararse con un par de patinadores que ejecutan un giro, uno de ellos representa un protón y el otro representa un neutrón", explica el autor del estudio Hooi Jin Ong. "Si un tercer patinador otro protón se aproxima a la velocidad correcta y recoge el neutrón, viajan juntos en una dirección y el efecto de que se muevan hace que el protón original viaje en la dirección opuesta. Detectar y analizar tal evento conduce a información sobre la estructura nuclear"
"Nuestros datos, adquiridos en la línea de haz GRAF en la instalación de ciclotrón de Osaka, son los primeros en demostrar este comportamiento en la transferencia de gran impulso", dice el primer autor del estudio, Satoru Terashima. "Esperamos que nuestros hallazgos sean útiles no solo parafísicos nucleares, pero también a investigadores que trabajan en una variedad de campos, particularmente la astrofísica ".
Se espera que mejorar nuestra comprensión de cómo el emparejamiento de neutrones y protones afecta la estructura nuclear, es decir, los niveles de energía y el número mágico el número de protones y neutrones que proporciona a los núcleos una estabilidad considerablemente mayor que otras combinaciones conducirá a unmejor comprensión de las estructuras internas de las estrellas de neutrones y otros cuerpos celestes.
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Materiales proporcionados por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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