La comunidad de física nuclear de Estados Unidos se está preparando para construir el colisionador electrón-ion (EIC), una instalación emblemática para investigar las propiedades de la materia y la fuerza nuclear fuerte que mantiene unida la materia. El EIC permitirá a los científicos estudiar cómo surgen los nucleones (protones y neutrones) a partir de las complejas interacciones de quarks y gluones.

Un proyecto dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley demostró una sonda importante para estudiar la saturación de gluones en el futuro EIC. La saturación de gluones es un fenómeno en las energías más altas dentro de los núcleos, cuando la producción de gluones y su recombinación se equilibran, dando como resultado una densidad de gluones que ya no depende de la energía de colisión.

El proyecto demostró que la correlación energía-energía de los nucleones (NEEC) proporciona una predicción distintiva de la teoría que codifica la saturación de gluones a alta densidad. Por lo tanto, las mediciones del NEEC ofrecerán una gran oportunidad para precisar el inicio del fenómeno de saturación de gluones en las colisiones entre electrones y núcleos en el EIC.

El proyecto dio como resultado dos estudios, uno publicado en Physical Review Letters y el otro en Revisión Física D .

La sonda NEEC tiene una ventaja sobre otros procesos estándar de alta energía porque es totalmente inclusiva. Esto hace que lo observable sea limpio tanto teórica como experimentalmente.

Los investigadores también han demostrado que los gluones linealmente polarizados confinados dentro del nucleón no polarizado pueden analizarse mediante una correlación adicional de energía. La interferencia de los gluones que giran en direcciones opuestas se traduce en una asimetría en las tasas de conteo observadas en el detector. Esto proporciona una firma exquisita de los gluones polarizados linealmente y un vistazo de la tomografía de nucleones asociada.

Esto conducirá a un enfoque integral para estudiar el comportamiento universal de la saturación de gluones. También complementará el estudio de otros procesos de alta energía en el futuro EIC.