ব্রুকহ্যাভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির RHIC অ্যাক্সিলারেটরে STAR কোলাবোরেশনের বিজ্ঞানীরা এমন তথ্য উপস্থাপন করেছেন যা প্রোটনের গঠন সম্পর্কে প্রচলিত ধারণাকে প্রশ্নবিদ্ধ করছে। সায়েন্স জার্নালে প্রকাশিত নতুন ফলাফল অনুযায়ী, ব্যারিওন সংখ্যা – যা পদার্থের স্থায়িত্ব নির্ধারণকারী একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য – কেবল তিনটি ভ্যালেন্স কোয়ার্ক দ্বারাই নয়, বরং সেগুলোকে সংযুক্তকারী গ্লুয়নের একটি Y-আকৃতির বিন্যাস দ্বারাও বাহিত হতে পারে।
ঐতিহ্যগতভাবে ধারণা করা হতো যে, প্রোটনের অভ্যন্তরে থাকা তিনটি কোয়ার্কের প্রতিটি ব্যারিওন সংখ্যার এক-তৃতীয়াংশ বহন করে। তবে, RHIC-এ নিউক্লিয়ার সংঘর্ষের বিশ্লেষণ দেখিয়েছে যে এই সরলীকৃত ধারণাটি বিমের দিকের সাথে লম্বভাবে নির্গত ব্যারিওনের পর্যবেক্ষণকৃত অতিরিক্ত পরিমাণ ব্যাখ্যা করতে পারে না।
গবেষকরা একই ঘটনাগুলিতে ব্যারিওন সংখ্যার বন্টনকে বৈদ্যুতিক চার্জের পুনর্বন্টনের সাথে তুলনা করেছেন। দেখা গেছে যে, শুধুমাত্র স্থির কোয়ার্ক থেকে যা প্রত্যাশিত ছিল, তার চেয়ে প্রায় দ্বিগুণ ব্যারিওন উৎপন্ন হচ্ছে। এই অসঙ্গতি ব্যারিওন সংখ্যা স্থানান্তরের একটি অতিরিক্ত প্রক্রিয়া নির্দেশ করে।
বিজ্ঞানীরা এর সঙ্গে 'ব্যারিওন যৌগ'-কে সংযুক্ত করছেন — যা গ্লুয়নের একটি গঠন, যা ১৯৭০-এর দশকে প্রথম প্রস্তাবিত হয়েছিল। ১৯৯৬ সালে, দিমিত্রি খারজেভ অনুমান করেছিলেন যে কোয়ার্কগুলি নয়, বরং এই Y-আকৃতির বিন্যাসই ব্যারিওন সংখ্যা সংরক্ষণের জন্য দায়ী হতে পারে। STAR-এর নতুন তথ্য এই অনুমানকে সমর্থন করে।
উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন সংঘর্ষে, ভ্যালেন্স কোয়ার্কের চেয়ে গ্লুয়ন যৌগ সহজে স্থির হয়। স্থির হওয়ার পর, এটি শূন্যস্থান থেকে তিনটি নতুন কোয়ার্ককে 'টেনে বের করে' এবং একটি নতুন ব্যারিওন তৈরি করে, যেখানে মূল কোয়ার্কগুলি বিমের দিক বরাবর চলতে থাকে। এই প্রক্রিয়াটি ডিটেক্টরের মধ্যবর্তী অঞ্চলে ব্যারিওনের অতিরিক্ত পরিমাণকে আরও ভালোভাবে ব্যাখ্যা করে।
ব্যারিওন সংখ্যার সংরক্ষণ হলো অন্যতম একটি কারণ, যার জন্য প্রোটন মহাবিশ্বের বয়সের চেয়েও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীল থাকে। এটি মহাবিশ্বে পদার্থ এবং প্রতিপদার্থের অসাম্যের সাথেও সম্পর্কিত। যদি গ্লুয়ন সত্যিই এই প্রক্রিয়ায় একটি মূল ভূমিকা পালন করে, তবে তিনটি কোয়ার্কের একটি সাধারণ বস্তু হিসেবে প্রোটনের ধারণাটি পুনর্বিবেচনার দাবি রাখে।
ব্রুকহ্যাভেনের পদার্থবিজ্ঞানী রংরং মা উল্লেখ করেছেন, 'আমাদের ফলাফল দীর্ঘদিন ধরে চলে আসা এই ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে যে ব্যারিওন সংখ্যা কেবল তিনটি কোয়ার্কের মধ্যে বিভক্ত থাকে।' এই আবিষ্কার কীভাবে কোয়ান্টাম ক্রোমোডাইনামিক্সের মডেল এবং আদি মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে প্রভাবিত করবে, তা ভবিষ্যৎ গবেষণায় জানা যাবে।
