【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】 近日，我校核物理與核技術(shù)全國重點實驗室葉早晨教授課題組聯(lián)合美國堪薩斯大學(xué)研究團(tuán)隊，依托歐洲核子研究中心大型強子對撞機上的CMS國際合作實驗，在原子核深層膠子結(jié)構(gòu)研究方面取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊利用鉛核-鉛核超周邊碰撞數(shù)據(jù)，首次觀測到相干Υ(1S)介子光致產(chǎn)生過程，并發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生截面受到顯著的核壓低。相關(guān)成果以“Observation of Nuclear Suppression in Coherent Υ(1S) Photoproduction off Heavy Nuclei at the LHC”為題，已被國際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)正式接受發(fā)表 [Phys. Rev. Lett. 137, 142301 (2026)]。該研究將原子核膠子結(jié)構(gòu)的探測推進(jìn)到目前光致矢量介子產(chǎn)生實驗所能達(dá)到的最小橫向空間尺度，為探索小x區(qū)域核內(nèi)膠子分布及膠子飽和信號搜尋等高密度QCD效應(yīng)提供了新的實驗依據(jù)。
 

　　在高能條件下，原子核內(nèi)部的膠子密度隨動量分?jǐn)?shù)x降低而迅速增加。QCD理論預(yù)言，當(dāng)膠子密度達(dá)到足夠高時，膠子之間的復(fù)合與重組等非線性效應(yīng)將抑制其進(jìn)一步增長，形成所謂“膠子飽和”態(tài)。探索這一極端條件下的膠子行為，是理解高能極限下強相互作用的重要前沿問題，也是美國電子—離子對撞機(EIC)等未來大型實驗裝置的重要物理目標(biāo)之一。
 

　　近年來，葉早晨教授與合作者依托LHC鉛核-鉛核超周邊碰撞，圍繞小x核內(nèi)膠子結(jié)構(gòu)開展了系列研究，先后主導(dǎo)了相干J/ψ [Phys. Rev. Lett. 131, 262301 (2023)]和非相干J/ψ [ Phys. Rev. Lett. 135, 112301 (2025) ] 光致產(chǎn)生的首次能量依賴性測量，以及首次觀測相干?光致產(chǎn)生過程[Phys. Rev. Lett. 135, 262301 (2025)] 等重要測量。不同質(zhì)量的矢量介子對應(yīng)于不同的探測尺度，質(zhì)量越大，能夠探測的橫向空間分辨率就越小。此次Υ介子的質(zhì)量遠(yuǎn)高于?和J/ψ，因此能夠以目前最高的能標(biāo)探測原子核內(nèi)部的精細(xì)膠子結(jié)構(gòu)，為研究最短距離尺度上的核內(nèi)膠子分布提供新的窗口。
 

　　Υ介子的產(chǎn)生率極低，加之其質(zhì)量區(qū)間存在較強的光光相互作用背景，使得該測量極具挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊利用CMS實驗Run 2鉛核—鉛核碰撞數(shù)據(jù)，通過重建雙繆子對，并利用相干產(chǎn)生事件橫向動量較低的等特征，從大量碰撞事例中提取出稀有的相干Υ介子光致產(chǎn)生信號。結(jié)果表明，在忽略核效應(yīng)的理論基準(zhǔn)下，實測產(chǎn)生截面僅約為預(yù)期值的四分之一，展現(xiàn)出顯著的核壓低效應(yīng)；在x～0.001的區(qū)域，核內(nèi)膠子分布約為自由質(zhì)子的55%。
 

　　這一結(jié)果尤其引人關(guān)注。Υ介子對應(yīng)目前相干矢量介子光致產(chǎn)生研究中的最高探測能標(biāo)，在這一尺度下高密度膠子的非線性效應(yīng)理論上應(yīng)相對減弱，但實驗仍觀測到明顯的核壓低。更值得注意的是，Υ與此前?介子的測量能標(biāo)相差近兩個數(shù)量級，而兩者所反映出的核內(nèi)膠子抑制程度卻較為接近。這表明核內(nèi)膠子結(jié)構(gòu)的尺度演化可能比現(xiàn)有理論預(yù)期更加復(fù)雜，并為核內(nèi)膠子分布及高密度QCD效應(yīng)提供了新的實驗約束。
 

　　從J/ψ、?矢量介子到此次Υ介子，葉早晨教授與合作者利用不同質(zhì)量的矢量介子逐步提高探測能標(biāo)和空間分辨率，形成了系統(tǒng)研究原子核膠子結(jié)構(gòu)的實驗路線。此次研究進(jìn)一步將探測推進(jìn)至目前相干矢量介子光致產(chǎn)生所能達(dá)到的最高能標(biāo)，為深入理解核內(nèi)膠子結(jié)構(gòu)的尺度演化及高密度QCD效應(yīng)提供了新的實驗窗口。
 

　　引用：核物理與核技術(shù)全國重點實驗室在原子核深層結(jié)構(gòu)研究中取得又一重要進(jìn)展|華南師大新聞網(wǎng)【引用時間：2026年10月5日】