ЕРЕВАН, 26 сен — Sputnik. Один из ведущих мировых научных журналов по физике, Physical Review C, недавно отметил 50-летие. Здесь регулярно публикуются работы армянских ученых, а две из этих статей журнал включил в число своих самых значимых и актуальных публикаций за полвека.
В первой из этих работ, в 1993 году, было дано описание теоретической модели, так называемых, короткодействующих нуклонных корреляций (КНК) в атомном ядре, а во второй статье, в 2003 году, приведены полученные в эксперименте доказательства предсказаний этой модели.
"Эти работы помогли лучше понять строение атомного ядра, а значит - и материи Вселенной", - отметила в беседе со Sputnik Армения старший научный сотрудник Ереванского института физики (ныне – Национальная лаборатория имени Алиханяна) Наталья Дашьян.
Считается, что атомное ядро удерживается от развала за счет постоянной борьбы противоположных сил: нуклоны (протоны и нейтроны) в нем то притягиваются друг к другу, то отталкиваются. Но несмотря на более чем 70-летние исследования, у ученых все ещё нет детальной структуры ядра на всей шкале расстояние-импульс.
Довольно хорошо многие свойства ядер описывает оболочечная модель ядра, разработанная в середине ХХ века. По этой модели, частицы ядра существуют почти независимо друг от друга и движутся в среднем потенциале. Тем не менее, сумма сильных взаимодействий всех этих частиц создает общее поле в ядре.
Однако, несмотря на то, что оболочечная модель смогла объяснить основные принципы формирования атомного ядра, эксперименты показывали, что энергия значительной части нуклонов не соответствует этой модели. Тогда и зародилась гипотеза о том, что плотность ядра постоянно колеблется. Из-за квантовых эффектов, в атомных ядрах могут образовываться сгустки материи со сверхвысокой плотностью (сравнимой с нейтронными звездами), но на крайне малом пространстве и на очень короткое время (на уровне наносекунд). Поэтому эти корреляции нуклонов и назвали короткодействующими.
Описать эти состояния модельно, и показать их наличие в ядрах экспериментально, было крайне сложно, и очень долго казалось невыполнимой задачей. Предполагалось, что наблюдать КНК можно только при высоких энергиях, а в обычных условиях другие процессы в атомном ядре мешают наблюдениям как "информационный шум". Но уже в 80-х годах группа ученых из Ереванского института физики, под руководством Кима Егияна, стала искать способы для таких наблюдений (хотя тогда эта задача казалась иллюзорной).
Такой способ был описан в первой из статей - здесь было предсказано, что КНК можно наблюдать в конкретных процессах, когда на атомных ядрах рассеиваются электроны. Егиян и коллеги предсказали и то, что именно будет наблюдаться в этих процессах.
Эти предсказания были подтверждены шесть лет спустя, при экспериментах в 1999 году, которые группа Егияна провела на ускорителе CEBAF в лаборатории Джефферсона (США), в рамках сотрудничества между ЕрФИ (ныне - Научная Национальная Лаборатория им. А. Алиханяна) и Лабораторией Джефферсона. Итоги этих экспериментов были опубликованы во второй статье, в 2003 году. Их провела группа ученых CLAS в Лаборатории Джефферсона, а их основными исполнителями и лидирующими авторами статьи стали сотрудники ННЛА (ЕрФИ): ныне покойный профессор Ким Егиян, Наталья Дашьян (старший научный сотрудник ННЛА), Мисак Саркисян (ныне работающий в Международном Университете Флориды) и Степан Степанян (ныне – ведущий научный сотрудник Лаборатории Джефферсона).
Исследования вызвали большой интерес в научном сообществе и послужили мощным стимулом для дальнейших обширных исследований в этом направлении. Доказательство существования в ядрах этих кратковременных, сверхплотных сгустков материи позволило не только продвинуться на шаг вперёд в изучении атомного ядра, но и зародило идею о возможности здесь, на Земле, изучать динамику далёких и загадочных нейтронных звёзд.
