ब्रुकहैवन नेशनल लेबोरेटरी में आरएचआईसी (RHIC) त्वरक में स्टार (STAR) सहयोग के भौतिकविदों ने ऐसे आंकड़े प्रस्तुत किए हैं जो प्रोटॉन की पारंपरिक संरचना पर सवाल उठाते हैं। साइंस जर्नल में प्रकाशित नए निष्कर्षों के अनुसार, बैरियॉन संख्या – जो पदार्थ की स्थिरता को निर्धारित करने वाला एक मौलिक गुण है – का वहन केवल तीन वैलेंस क्वार्क द्वारा ही नहीं, बल्कि उन्हें जोड़ने वाले ग्लूऑन की Y-आकार की संरचना द्वारा भी किया जा सकता है।
पारंपरिक रूप से, यह माना जाता था कि प्रोटॉन के भीतर प्रत्येक तीन क्वार्क बैरियॉन संख्या का एक-तिहाई हिस्सा वहन करता है। हालांकि, आरएचआईसी (RHIC) में नाभिकीय टक्करों के विश्लेषण से पता चला है कि यह सरलीकृत धारणा बीमों की दिशा के लंबवत निकलने वाले बैरियॉन के देखे गए अधिशेष की व्याख्या नहीं करती है।
शोधकर्ताओं ने बैरियॉन संख्या के वितरण की तुलना उन्हीं घटनाओं में विद्युत आवेश के पुनर्वितरण से की। यह पाया गया कि केवल रुके हुए क्वार्क से जितनी उम्मीद की जा सकती थी, उससे लगभग दोगुने बैरियॉन उत्पन्न हुए। यह विसंगति बैरियॉन संख्या के स्थानांतरण के एक अतिरिक्त तंत्र की ओर इशारा करती है।
वैज्ञानिक इसे 'बैरियॉनिक जंक्शन' से जोड़ते हैं – जो ग्लूऑन की एक संरचना है, जिसे पहली बार 1970 के दशक में प्रस्तावित किया गया था। 1996 में, दिमित्री खार्ज़ेव ने सुझाव दिया था कि यह Y-आकार की संरचना, न कि स्वयं क्वार्क, बैरियॉन संख्या के संरक्षण के लिए जिम्मेदार हो सकती है। स्टार (STAR) के नए आंकड़े इस परिकल्पना की पुष्टि करते हैं।
उच्च-ऊर्जा टक्करों में, ग्लूऑन जंक्शन वैलेंस क्वार्क की तुलना में अधिक आसानी से रुक जाता है। एक बार रुकने पर, यह निर्वात से तीन नए क्वार्क 'बाहर निकालता' है और एक नया बैरियॉन बनाता है, जबकि मूल क्वार्क बीम के साथ आगे बढ़ते रहते हैं। यह तंत्र डिटेक्टर के मध्य क्षेत्र में बैरियॉन के अधिशेष की बेहतर व्याख्या करता है।
बैरियॉन संख्या का संरक्षण उन कारणों में से एक है कि क्यों प्रोटॉन ब्रह्मांड की आयु से अधिक समय तक स्थिर रहते हैं। यह ब्रह्मांड में पदार्थ और प्रतिपदार्थ की विषमता से भी संबंधित है। यदि ग्लूऑन वास्तव में इस प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, तो प्रोटॉन को तीन क्वार्क की एक साधारण वस्तु के रूप में देखने की धारणा पर फिर से विचार करने की आवश्यकता है।
ब्रुकहेवन के भौतिक विज्ञानी रोंगरांग मा कहते हैं, 'हमारे परिणाम इस लंबे समय से स्थापित विचार को चुनौती देते हैं कि बैरियॉन संख्या केवल तीन क्वार्क के बीच विभाजित होती है।' यह खोज क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स के मॉडल और प्रारंभिक ब्रह्मांड की हमारी समझ को कैसे प्रभावित करेगी, यह आगे के शोध से पता चलेगा।
