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Theoretical predictions of jet observables in QCD matter

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Indagini per una nuova forma di materia nucleare

Scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato dei potenti strumenti per studiare le proprietà del plasma di quark gluoni (QGP) creato negli esperimenti dell’LHC (Large Hadron Collider) e del RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider).

Energia

Il QGP è formato da quark e gluoni solo debolmente legati e liberi di muoversi da soli che furono presenti nell’universo brevemente subito dopo il Big Bang. Oggi, l’opinione diffusa è che la stessa forma di materia può essere osservata negli esperimenti in cui ioni massivi si scontrano negli acceleratori di particelle più potenti al mondo. Per studiare le proprietà del QGP, gli scienziati hanno usato la cromodinamica quantistica (QCD) perturbativa e la teoria del campo a temperatura finita. Nell’ambito del progetto JETS IN QCD MATTER (Theoretical predictions of jet observables in QCD matter), essi hanno studiato i meccanismi della perdita di energia. Precedenti trattamenti teorici della perdita di energia erano basati su supposizioni irrealistiche, come ad esempio i centri di scattering statico. Il team del progetto ha sviluppato un formalismo più realistico e completo in un mezzo QCD di dimensioni finite. Successivamente, gli scienziati hanno integrato il formalismo migliorato in un modello computazionale in grado di prevedere la soppressione del getto come risultato di interazioni con il mezzo circostante. Il confronto delle previsioni teoriche con le osservazioni sperimentali ha mostrato che il formalismo sviluppato spiega in modo completo e affidabile i dati. JETS IN QCD MATTER ha quindi usato questa struttura per spiegare dei dati sperimentali sorprendenti e per proporre una spiegazione per la soppressione di osservabili con sapore pesante. Le scoperte fondamentali sono state pubblicate in quotate riviste scientifiche a revisione paritaria. Oggi, gli scienziati stanno espandendo il loro formalismo al fine di produrre previsioni teoriche dei flussi ellittici negli esperimenti nell’LHC e nel RHIC. Vi è ancora molto da scoprire riguardo alle origini e all’evoluzione dell’universo indagando su una forma di materia nucleare piuttosto differente e più straordinaria rispetto alle previsioni.

Parole chiave

Plasma di quark e gluoni, LHC, RHIC, Big Bang, JETS IN QCD MATTER, cromodinamica quantistica

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