Dentro ogni protone in ogni atomo dell'universo c'è più pressione che nel cuore delle stelle più dense, le stelle di neutroni: per la prima volta un gruppo di ricercatori del Jefferson Lab in Virginia è riuscito a misurare la pressione in una particella subatomica, un'impresa ritenuta impossibile. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, si è concentrato in particolare sui quark, i mattoni che formano i protoni.
I ricercatori guidati da Volker Burkert hanno scoperto che la distibuzione della pressione all'interno dei protoni è influenzata dalla forza che lega insieme tre quark a formare queste particelle subatomiche, chiamata interazione forte o forza nucleare forte: "Al centro del protone abbiamo trovato una pressione molto forte diretta verso l'esterno", spiega Burkert, "mentre alla periferia c'è una pressione molto più debole diretta verso l'interno".
In particolare i ricercatori hanno scoperto che la pressione esercitata sui quark è 10 volte più grande di quella che si trova in una stella di neutroni. La misura è stata ottenuta grazie ad un raggio di elettroni sparato dal Cebaf (Continuous Electron Beam Accelerator Facility), l'acceleratore di particelle del Jefferson Lab: gli elettroni vengono indirizzati nel nucleo degli atomi, dove interagiscono in modo elettromagnetico con i quark dei protoni, permettendo di ottenere un'immagine in 3D della loro struttura interna. "I nostri risultati aprono un campo tutto nuovo per la fisica nucleare e quella delle particelle", aggiunge Burkert. Il prossimo passo consisterà nell'applicare la stessa tecnica per ottenere dati ancora più precisi e per rivelare altre propietà dei protoni.
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