Fysikere ved Massachusetts Institute of Technology har fundet en forklaring på et 35 år gammelt mysterium om, hvorfor kvarkmomenter er distribueret forskelligt inden i atomernes kerner end i frie protoner og neutroner. Det viste sig, at dette skyldes det faktum, at der opstår kortvarige korrelationer mellem nukleoner. Dette blev annonceret i en pressemeddelelse på Phys.org.
Forskere analyserede data fra et partikeldetektoreksperiment i 2004 i Jeffersons laboratorium. Derefter bestråles kernerne af kulstof, aluminium, jern og bly samt deuterium (en isotop af brint indeholdende en proton og en neutron i kernen) med elektroner med en energi på 5,01 gigaelektronvolt. I dette tilfælde registrerede detektorerne både udslåede partikler og spredte elektroner.
De opnåede resultater bekræftede tilstedeværelsen af kortafstandskorrelationer mellem protoner og neutroner, der varer i flere sekunder. Derudover overlapper deres strukturer midlertidigt. Forskerne har afledt en funktion til kortafstandskorrelationer, der beskriver EMC-effekten - misforholdet mellem momenta i frie protoner og neutroner og nukleoner i atomkerner. I henhold til denne model fremmer korrelationer omfordelingen af kvarker og ændrer deres momenta.
EMC-effekten blev opdaget i 1983 af CERN-forskere som en del af det europæiske Muon-samarbejde. Selvom der er blevet offentliggjort mere end tusind videnskabelige artikler om dette emne, er der stadig ingen entydig forklaring på dette fænomen, i forbindelse med hvilket det kaldes et af de fysiske uløste problemer.