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A supressão e a anisotropia azimutal dos hádrons de alto momento transversal (pT) são ambas consequências do jet quenching ou perda de energia. Crédito: Han-Zhong Zhang
Na física de alta energia, pesquisadores revelaram como os partons de alta energia perdem energia em colisões núcleo-núcleo, um processo essencial no estudo do plasma quark-gluon (QGP). Essa descoberta pode aumentar nosso conhecimento dos primeiros momentos do universo após o Big Bang.
O estudo revela que o coeficiente de transporte do jato sobre a temperatura ao cubo, um fator crítico na perda de energia do parton em QGP, diminui com o aumento da temperatura do meio. Esta descoberta, apoiada por um aumento significativo do parâmetro de fluxo elíptico (v2(pE)) para grande momento transversal (pE) hádrons, fornece uma compreensão mais aprofundada do resfriamento do jato em colisões de alta energia.
A pesquisa foi publicada na revista Ciência e Técnicas Nucleares.
Colisões de alta energia criam um estado quente e denso da matéria conhecido como QGP. À medida que os pártons passam por esse meio, eles perdem energia. Esse processo, conhecido como extinção de jato, leva à supressão de alta pE hádrons, medidos pelo fator de modificação nuclear (RAA(pE)), e a anisotropia azimutal, medida pelo v2(pE).
A equipe usou um modelo de parton QCD perturbativo de próxima ordem para analisar dados do Relativistic Heavy-Ion Collider (RHIC) e do Large Hadron Collider (LHC). Ao ajustar seus modelos aos dados experimentais, eles descobriram que o valor escalonado do coeficiente de transporte do jato (q^/T3) diminui com a temperatura. Esta nova abordagem fornece uma descrição mais precisa de como os jatos perdem energia nessas condições extremas.
Colisões relativísticas de íons pesados produzem uma alta densidade de pártons com fortes interações de estado final e levam à formação do plasma quark-gluon (QGP). Crédito: Han-Zhong Zhang
“Essa descoberta nos ajuda a entender o comportamento dos partons no plasma de quarks e glúons com mais precisão”, diz o Prof. Han-Zhong Zhang, o autor correspondente. “Isso mostra que os partons perdem mais energia perto da temperatura crítica, o que poderia explicar a anisotropia azimutal aumentada observada em colisões de alta energia.”
As descobertas sugerem que, à medida que os pártons viajam pelo QGP, eles perdem mais energia perto da transição do QGP para a fase de hádrons, fortalecendo a anisotropia azimutal em aproximadamente 10% no RHIC e no LHC.
“No futuro, esperamos refinar nosso modelo e enriquecer as informações sobre qˆ, permitindo-nos descrever melhor RAA(pE) e v2(pE) simultaneamente para as energias RHIC e LHC”, diz o Prof. Zhang.
Este estudo avança a física nuclear de alta energia, fornecendo insights mais profundos sobre a perda de energia do jato em colisões de alta energia. Essas descobertas podem aumentar nossa compreensão do plasma de quarks e glúons e abrir caminho para pesquisas futuras sobre as propriedades fundamentais da matéria sob condições extremas.
Esta pesquisa é um esforço colaborativo entre a Universidade Normal do Sul da China e a Universidade Normal da China Central.
Mais Informações:
Man Xie et al, A dependência da temperatura média do coeficiente de transporte do jato em colisões núcleo-núcleo de alta energia, Ciência e Técnicas Nucleares (2024). DOI: 10.1007/s41365-024-01492-4
Fornecido por Ciência e Técnicas Nucleares
Citação: Estudo de colisão de alta energia revela novos insights sobre plasma de quarks e glúons (23 de julho de 2024) recuperado em 23 de julho de 2024 de https://phys.org/news/2024-07-high-energy-collision-reveals-insights.html
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