中子类时电和磁形状因子的首次精确测量

        近日，北京谱仪实验(简称BESIII)国际合作组在物理评论快报上发表了《Measurements of the Electric and Magnetic Form Factors of the Neutron for Timelike Momentum Transfer》的研究成果。该研究精确测量了中子的电和磁形状因子。该工作由中国科学技术大学、中科院高能物理研究所，华南师范大学和德国美因茨亥姆霍兹研究所合作完成，其中我校物理学院黄光顺教授、周小蓉教授和鄢文标教授是该研究的主要贡献者。

        中子电磁形状因子是描述核子结构的基本观测量，是我们理解强相互作用的基础，也是核物理和强子物理领域的重要研究课题。实验上中子-反中子对的测量非常具有挑战性。因此在过去很多年鲜有精确的实验数据。利用BESIII合作组在2.0至3.0 GeV能量范围内采集的扫描数据，测量了正负电子湮没到中子反中子对过程的微分截面。通过角分布分析，BESIII合作组首次测量了中子电形状因子和磁形状因子。此前中子的有效电磁形状因子和截面的精确测量实验结果作为封面文章发表于《自然.物理》杂志。该系列研究充分展示了依托北京谱仪实验研究核子电磁结构的潜力。该研究受到国家自然科学基金委、国家科技部、中科院项目资助。

图：(a,c) 中子电形状因子随探针能量的变化。(b,d) 中子磁形状因子随探针能量的变化。
(a,b) 实验结果与理论模型的对比。(c,d) 类时、类空实验数据的对比。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.130.151905