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Theoretical predictions of jet observables in QCD matter

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Des sondes pour une nouvelle forme de matière nucléaire

Des scientifiques financés par l'UE ont développé des outils puissants pour étudier les propriétés du plasma quark-gluon (QGP) créé dans les expériences du Grand collisionneur de hadrons (LHC) et du Collisionneur d'ions lourds relativistes (RHIC).

Énergie

Le QGP est constitué de quarks et de gluons faiblement liés et libres de se déplacer seuls, qui existaient dans l'Univers peu après le Big Bang. Il existe aujourd'hui un consensus sur le fait que la même forme de matière est observée dans les expériences dans lesquelles des ions massifs entrent en collision dans les accélérateurs de particules les plus puissants du monde. Pour étudier les propriétés du QGP, des chercheurs ont utilisé la chromodynamique quantique (QCD) perturbative et la théorie des champs à température finie. Dans le cadre du projet JETS IN QCD MATTER (Theoretical predictions of jet observables in QCD matter), ils ont exploré les mécanismes de perte d'énergie. Les traitements théoriques antérieurs de la perte d'énergie étaient basés sur des hypothèses irréalistes, comme des centres de diffusion statique. L'équipe de projet a développé un formalisme plus réaliste et complet dans un milieu QCD de taille finie. Ensuite, les chercheurs ont intégré le formalisme amélioré dans un modèle de calcul permettant de prévoir l'élimination du jet comme résultat des interactions avec le milieu environnant. Les prévisions théoriques ont été comparées avec des observations expérimentales montrant que le formalisme développé explique complètement les données de manière fiable. Le projet JETS IN QCD MATTER a ensuite utilisé ce cadre pour expliquer des données expérimentales surprenantes et proposer une explication pour l'élimination des observables en saveurs lourdes. Ces résultats essentiels ont été publiés dans des revues scientifiques à comité de lecture de premier plan. Aujourd'hui, les chercheurs étendent leur formalisme pour produire des prévisions théoriques des flux elliptiques dans les expériences du LHC et du RHIC. Il reste encore beaucoup à découvrir sur les origines et l'évolution de l'Univers en analysant une forme de matière nucléaire très différente et plus remarquable que celle qui était prévue.

Mots‑clés

Plasma quark-gluon, LHC, RHIC, Big Bang, JETS IN QCD MATTER, chromodynamique quantique

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