布魯克海文國家實驗室相對論重離子對撞機 (RHIC) 的 STAR 合作組物理學家，發表了一項挑戰傳統質子結構圖像的數據。
根據發表在《科學》雜誌上的最新研究，重子數——這個決定物質穩定性的基本屬性——不僅可能由三個價夸克攜帶，更可能由連接這些夸克的 Y 形膠子結構所傳遞。
傳統上，人們認為質子內部的三個夸克，每個攜帶三分之一的重子數。
然而，RHIC 上的核子碰撞分析卻顯示，這種簡化的理解並無法解釋觀察到的大量重子，這些重子是垂直於粒子束方向飛出的。
研究人員將重子數的分布，與同一事件中電荷的重新分布進行了比對。
結果發現，所形成的重子數量，約是僅考慮停止夸克時預期數量的兩倍。
這種不一致性，表明存在著額外的重子數傳輸機制。
科學家將其與「重子鍵」聯繫起來，這是一種由膠子構成的結構，最早於 1970 年代被提出。
1996 年，物理學家德米特里·哈爾澤夫 (Dmitry Kharzeev) 提出，正是這種 Y 形構型，而非夸克本身，可能才是負責重子數守恆的關鍵。
而 STAR 合作組的新數據，則證實了這一假設。
在高能碰撞中，膠子鍵比價夸克更容易被阻止。
一旦停止，它便會從真空中「拉出」三個新的夸克，並形成一個新的重子，而原有的夸克則會沿著粒子束繼續運動。
這種機制能更好地解釋探測器中部區域出現的過量重子現象。
重子數守恆是質子能在遠超宇宙年齡的時間內保持穩定的原因之一。
此外，它也與宇宙中物質和反物質的不對稱性相關。
倘若膠子在此過程中確實扮演了關鍵角色，那麼將質子視為僅由三個夸克組成的簡單觀念，便需要徹底重新審視。
布魯克海文的物理學家榮榮馬 (Rongrong Ma) 指出：「我們的研究結果，挑戰了長期以來認為重子數僅在三個夸克之間簡單分配的既定觀念。」
這項發現將如何精確影響量子色動力學模型以及我們對早期宇宙的理解，仍有待後續研究的深入揭示。
