Plasma cuargo-gluon este o stare de materie nucleară foarte interactivă, în care protonii și neutronii individuali par să se dizolve unul în celălalt, iar cuarcile care le compun încep să circule liber în volum. Această stare a materiei nucleare poate apărea la o presiune și o temperatură suficient de ridicată (aproximativ 2 trilioane de grade, care în unități energetice corespunde unei energii de 200 MeV). Într-o astfel de stare, universul a fost găsit o microsecundă după Big Bang, și aproximativ aceeași stare poate exista încă în centrul unor stele de neutroni. În plus, teoria substanței care interacționează puternic prezice că o plasmă quark-gluon ar trebui să se comporte ca un lichid, mai degrabă decât un gaz. Poziția sa pe diagrama temperatură-presiune și o descriere detaliată a proprietăților sale este un fel de provocare pentru teoria modernă a interacțiunilor puternice. Prin urmare, un studiu experimental nu numai ca va „vedea“ în universul timpuriu sau adânc în stele neutronice, dar, de asemenea, o mai bună înțelegere a modului în care, în general, aranjate interacțiunea puternică, inclusiv în nuclee obișnuite.
Trebuie să spun că, în ciuda a numeroase experimente, o lungă perioadă de timp nu a fost în măsură să demonstreze că plasma quarc-gluon are loc de fapt, în ciocniri nucleare, chiar și pentru un scurt moment în zeci clar yoktosekund. Problema este că, imediat ce se extinde și se răcește, plasma quark-gluon se descompune în hadroni separați. Ei împrăștie în toate direcțiile, detectorul detectează și le restaurează o imagine de ansamblu a expansiunii, dar nu este în măsură să determine doar, ei s-au născut o dată într-un gaz hadroni sau trecut prin faza de lichid fierbinte.
Formarea unei plasme quark-gluon poate fi recunoscută în mai multe moduri. Mai întâi, în interiorul "picăturii" nucleare fierbinți trebuie să existe fluxuri reale hidrodinamice. După decăderea plasmei în hadroni, ele trebuie să se manifeste ca fluxuri eliptice hadronic și fluxuri de formă mai complexă (figurile 1 și 2). Există și efecte mai subtile, de exemplu, amortizarea cu jet. când încearcă să spargă plasma cuarg-gluon și topirea hadronilor în interiorul plasmei fierbinți.
Dacă, la impactul fiecărui nucleon de energie mare, un canal al plasmei cuarc-gluon este într-adevăr format de-a lungul nucleului, zona de topire va avea forma prezentată în Fig. 3. Acest lucru înseamnă că, în tranziția de protoni la deuteroni creste fluxul dramatic eliptică, iar trecerea la heliu-3 - „triunghiular“. În Fig. 1 prezintă rezultatele modelării teoretice a modului în care ar trebui să se extindă plasma curentă de glucuron de cuarț și ce viteze vor dobândi hadronii după decădere. Calculele au arătat că un astfel de flux triunghiular ar trebui să apară chiar și în ciuda faptului că trebuie să se răstoarne prin partea nematerială a nucleului în timpul expansiunii. Dacă corelația nu este legat pentru a forma QGP, așa cum apar, de exemplu, din cauza stării specifice a nucleelor înainte de coliziune (cum ar fi în modelul plasma), atunci trebuie observat un astfel de model puternic.
În Fig. 4 prezintă rezultatele măsurării fluxurilor eliptice și triunghiulare în coliziuni 3 He + Au. Intensitatea lor este caracterizată de coeficienții v2 și v3. În conformitate cu previziunile diferitelor modele care iau în considerare debitele hidrodinamice în timpul formării și extinderii plasmei cuarc-gluon, ambii acești coeficienți cresc cu impulsul transversal al hadronilor. Există unele diferențe între aceste modele în sine, însă toți, cu excepția unuia, reproduc corect tendința. Încercările de a descrie aceste date fără a ține seama de plasmă quark-gluon ar da valori mult mai mici pentru fluxul triunghiular.
Fig. 4. Cantitățile v2 și v3. descriind fluxurile eliptice și triunghiulare ale hadronilor în coliziuni centrale 3 He + Au, în funcție de impulsul transversal al hadronilor. Curbele de culori și benzile arată predicțiile diferitelor modele; toate acestea iau în considerare formarea și extinderea plasmei quark-gluon. Imagine din articolul discutat în PRL
Acordul rezultat este un indiciu puternic al faptului că, la momentul când contra-nucleon - nu contează, singur sau cu un contra-core, - forța de tracțiune în nucleu la energie mare, se topeste problema nucleară în locul contactului. Pentru un moment, se formează o picătură mică de plasmă cuargo-gluon. Dacă nucleul contrar a fost mare, atunci toate aceste picături se unesc și duc la topirea nucleelor în întregime - exact așa a fost observat mai devreme. Dar chiar dacă nucleul este mic, ca și în cazul heliului-3, încă se produce topirea locală, doar o picătură de plasmă de quark-gluon rămâne mic, scale sub-nucleare. Astfel, imaginea deja complicată în mai multe trepte a coliziunilor nucleelor relativiste este completată cu mai multe detalii.
Trimiteți-le prietenilor: