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Theoretical predictions of jet observables in QCD matter

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Sondas para una nueva forma de materia nuclear

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha desarrollado herramientas potentes para estudiar las propiedades del plasma de quarks-gluones (QGP) que se genera en los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y el Colisionador Relativista de Iones Pesados (RHIC).

Energía

El QGP consiste en quarks y gluones ligados solo débilmente y libres de moverse por sí solos que existían en el universo poco después del Big Bang. En la actualidad, existe el consenso de que la misma forma de materia se puede observar en ciertos experimentos en los cuales iones masivos colisionan en los aceleradores de partículas más potentes del mundo. Para estudiar las propiedades del QGP, los científicos utilizaron la cromodinámica cuántica (QCD) perturbativa y la teoría de campos de temperatura finitos. En el marco del proyecto JETS IN QCD MATTER (Theoretical predictions of jet observables in QCD matter), se estudiaron los mecanismos de pérdida energética. Las formas anteriores de tratar las pérdidas se basaban en asunciones no realistas, como la existencia de centros de dispersión estáticos. El equipo del proyecto desarrolló un formalismo más realista y completo en un medio de QCD de tamaño finito. A continuación, los científicos integraron el formalismo mejorado en un modelo computacional capaz de predecir la supresión de los chorros como resultado de las interacciones con el medio a su alrededor. Las predicciones teóricas se compararon con las observaciones experimentales y se observó que el formalismo desarrollado explica los datos totalmente y de forma fiable. A continuación, JETS IN QCD MATTER utilizó este marco teórico para explicar datos experimentales sorprendentes y proponer una explicación para la supresión de los observables de sabor pesados. Estos resultados iniciales se han publicado en revistas científicas sometidas a revisión y de gran prestigio. Actualmente, los científicos están ampliando su formalismo para obtener predicciones teóricas de flujos elípticos en los experimentos del LHC y el RHIC. Queda mucho más por descubrir sobre el origen y la evolución del universo analizando una forma de materia nuclear bastante distinta y mucho más notable que la que se había previsto.

Palabras clave

Plasma de quarks-gluones, LHC, RHIC, Big Bang, JETS IN QCD MATTER, cromodinámica cuántica

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