Теоретичні дослідження, проведені науковцями з Нішинського центру прискорювально-базованих наук RIKEN, виявили фундаментальну властивість важких атомних ядер. Це дослідження свідчить про те, що багато важких ядер мають тривіальні форми, які нагадують мигдаль, а не раніше прийняті форми, схожі на м'яч для регбі. Ця нова інтерпретація суттєво відрізняється від традиційної парадигми, що домінувала у ядерній фізиці протягом семи десятиліть.
Підписи: Ілюстрації атомів часто зображують ядро як круглу кулю, що складається з нейтронів і протонів
Розрахунки, виконані за допомогою суперкомп'ютера Fugaku, підтвердили, що практично всі еліпсоїдальні деформовані важкі ядра демонструють ці тривіальні конфігурації. Ця знахідка безпосередньо ставить під сумнів класичну модель ядерної структури, розроблену Ааге Бором та Беном Моттельсоном у 1950-х роках. Ця довготривала модель постулювала, що деформовані важкі ядра витягнуті вздовж однієї осі, подібно до овального спортивного снаряда. Професор Такахару Оцука, науковець-візитер у RIKEN, ініціював перегляд цього постулату, висунувши гіпотезу про те, що мигдалеподібна форма з овальними поперечними перерізами може бути більш природною для ядерних структур.
Наслідки цього відкриття є вагомими для сучасної ядерної фізики, оскільки вони вказують на можливість обертання ядер навколо двох осей, а не лише однієї. Це кардинально змінює наше розуміння ядерного обертання та впливає на поточні зусилля у пошуках нових надважких елементів. Крім того, отримані результати узгоджуються з прогнозами, що випливають із рамок симетрії proxy-SU(3). Ця симетрія була вперше представлена у травні 2017 року на семінарі HINPw4 в Іоанніні та застосована для передбачень колективних змінних $\beta$ та $\gamma$ у середньомасивних та важких ядрах без параметрів.
Робота Бора та Моттельсона, за яку вони отримали Нобелівську премію з фізики у 1975 році разом із Джеймсом Рейнуотерсом, заклала основи теорії структури атомного ядра. Нові результати, що стосуються тривіальних форм, пропонують уточнення до цієї фундаментальної теорії, особливо у контексті обертальних властивостей. Дослідження, проведені пізніше, зокрема на HINPw6 в Афінах у травні 2021 року, представили першу пропозицію появи «островів» співіснування форм на ядерній карті. Розвиток алгебраїчної квартетної моделі (SAQM) для опису важких ядер ґрунтується на proxy-SU(3) симетрії, що стимулює розвиток нових теоретичних апаратів для опису ядерної матерії.