Escorregadio quando quebrado: quão pegajosa é a matéria nuclear densa?

Conceito de arte de colisão de partículas de ouro de física

doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.072301
Credibilidade: 999
#Matéria Nuclear 

Simulações avançadas de colisões de núcleos atômicos pesados mostraram que a viscosidade do plasma quark-glúon aumenta com a densidade bárion líquida

Esta pesquisa, significativa para a compreensão das transições de fase da matéria nuclear, aproveita dados de várias colisões de energia para refinar modelos teóricos.

Uma sopa fluida dos blocos de construção fundamentais da matéria visível, quarks e glúons, é criada quando núcleos atômicos pesados colidem entre si.

viscosidade u2014 uma medida de sua viscosidade,- ou resistência ao fluxo Os teóricos realizaram o primeiro estudo sistemático sobre se e como essa viscosidade muda em uma ampla faixa de energias de colisão O trabalho leva em consideração as mudanças que ocorrem à medida que os núcleos em colisão passam entre si Os cálculos prevêem que a viscosidade do fluido aumenta com a densidade bárion líquida e a abundância relativa de bárions (partículas feitas de três quarks, como os nêutrons e prótons que constituem os núcleos em colisão) sobre os antibárions (que são produzidos na colisão ) Insights de viscosidade a partir de dados de colisão Esta análise determinou os melhores parâmetros para ajustar novas simulações a dados experimentais de colisões de núcleos de ouro em diferentes energias.

Ela previu aumento da viscosidade com o aumento da densidade bariônica líquida.

Isso concorda com algumas, mas não com todas as previsões teóricas No futuro, os cientistas usarão esta mesma estrutura teórica para incorporar dados adicionais de uma série de energias de colisão.

Essas simulações expandidas não apenas fornecerão informações sobre viscosidades, mas também oferecerão dados sobre todo o diagrama de fases da matéria nuclear, que mapeia como a matéria nuclear varia de um sólido, líquido, gás ou plasma em função da temperatura e densidade bariônica.

Os físicos modelaram colisões ouro-ouro em diferentes energias para sondar as propriedades dos fluidos em uma faixa de temperaturas e densidades bariônicas. A linha tracejada representa a região onde se espera que a matéria nuclear comum faça a transição para quarks e glúons livres. Crédito: Chun Shen, Wayne State University

Técnicas avançadas de simulação Este trabalho combina simulações dinâmicas de fluidos viscosos de última geração em todas as três dimensões espaciais com modelos dinâmicos recentemente desenvolvidos das colisões.

estágio para descrever colisões de íons pesados no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), uma instalação do usuário do Departamento de Energia, em uma ampla gama de energias de colisão Incorporar a evolução do estado inicial permite a geração contínua de matéria nuclear fluida como os núcleos em colisão passam um pelo outro Isso é particularmente importante em energias de feixe mais baixas, onde a suposição de uma colisão instantânea não é válida.

Análise Evento por Evento em Colisões Nucleares Nesta pesquisa, uma equipe de teóricos do Laboratório Nacional de Brookhaven, Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, o A Universidade da Califórnia em Berkeley e a Wayne State University usaram este modelo versátil para realizar cálculos evento por evento que consideram flutuações na geometria inicial dos núcleos em colisão e a forma resultante da bola de fogo produzida.

Os pesquisadores variaram e restringiram os parâmetros do modelo , que inclui as viscosidades da matéria produzida, bem como as propriedades do estado inicial, para realizar uma análise estatística com informações de dados experimentais coletados durante o Beam Energy Scan (BES) do RHIC.

Esta análise baseada em dados de como as viscosidades dependem do bárion líquido a densidade foi baseada em 5 milhões de eventos de colisão simulados numericamente Os pesquisadores podem agora comparar esta análise com cálculos teóricos puros A mesma estrutura pode ser aplicada às medições da Fase II do BES no RHIC e no futuro Centro de Pesquisa de Antiprótons e Íons (FAIR) na Europa


Publicado em 18/07/2024 18h00

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