质子与多重奇异重子间吸引相互作用的首次观测

本工作首次实验观测到质子与多重奇异重子（超子）$\Xi^-$之间的吸引强相互作用。该结果提取自LHC上ALICE在$\sqrt{s_{\rm{NN}}}=5.02$ TeV的p-Pb碰撞中测量的$\rm{p}-\Xi^{-}$$\oplus$$\rm{\bar{p}}-\bar{\Xi}^{+}$组合对的双粒子关联。将测得的关联函数与仅假设吸引库仑相互作用的预测进行比较，发现标准偏差在$[3.6,5.3]$范围内。由于测得的$\rm{p}-\Xi^{-}$$\oplus$$\rm{\bar{p}}-\bar{\Xi}^{+}$关联相对于库仑预测显著增强，因此存在额外的强吸引相互作用是明显的。数据与HAL-QCD合作组最近的格点计算相符，标准偏差在$[1.8,3.7]$范围内。该格点势预言在饱和密度下纯中子物质内存在浅排斥的$\Xi^-$相互作用，这意味着含超子的富中子物质的状态方程更硬。讨论了该强相互作用对中子星建模的影响。