Μια αναφορά από το πείραμα ALICE
Τα αεριωθούμενα αεροπλάνα είναι τα πιο άφθονα αντικείμενα υψηλής ενέργειας που παράγονται σε συγκρούσεις στον LHC και συχνά μολύνουν τις αναζητήσεις για νέα φυσική. Σε συγκρούσεις βαρέων ιόντων, ωστόσο, αυτά τα συσσωματωμένα ντους των αδρονίων δεν είναι ένα υπόβαθρο, αλλά ένα από τα κύρια εργαλεία για την ανίχνευση της παραμορφωμένης κατάστασης της έντονης αλληλεπίδρασης ύλης γνωστή ως πλάσμα κουάρκ γλουόν.
Υπάρχουν πολλές ανοιχτές ερωτήσεις σχετικά με τη δομή του πλάσματος quark-gluon: Ποιοι είναι οι σχετικοί βαθμοί ελευθερίας; Πώς αλληλεπιδρούν τα κουάρκ και τα γλουόνια υψηλής ενέργειας με το θερμό μέσο QCD; Η παραγοντοποίηση και η καθολικότητα διατηρούνται σε αυτό το ακραίο περιβάλλον; Για να απαντήσουν σε αυτά τα ερωτήματα, τα πειράματα μελετούν τον τρόπο τροποποίησης των πίδακων σε συγκρούσεις βαρέων ιόντων, όπου, σε αντίθεση με τις συγκρούσεις πρωτονίων-πρωτονίων, ενδέχεται να αλληλεπιδράσουν με τα συστατικά του πλάσματος του κουάρκ-γλουλον. Δεδομένου ότι η παραγωγή αεριωθούμενων και οι αλληλεπιδράσεις μπορούν να υπολογιστούν σε διαταραχές του QCD, η σύγκριση των θεωρητικών υπολογισμών με τις μετρήσεις μπορεί να δώσει πληροφορίες για τις ιδιότητες του πλάσματος κουάρκ-γλουόν.
Ήπια δύναμη
Με αυτό το πνεύμα, η συνεργασία της ALICE έχει μετρήσει την περιεκτική παραγωγή τζετ τόσο σε συγκρούσεις Pb ‑ Pb όσο και πρωτονίων-πρωτονίων (pp) σε κεντρική ‑ ενέργειας μάζας 5,02 TeV. Τα τζετ ανακατασκευάστηκαν από ένα συνδυασμό πληροφοριών από τους ανιχνευτές παρακολούθησης ALICE και το ηλεκτρομαγνητικό θερμιδόμετρο για μια ποικιλία ακτίνων jet. Η εξαιρετική απόδοση των ανιχνευτών με μαλακά ίχνη εκμεταλλεύτηκε για να επιτρέψει στις μετρήσεις να καλύψουν τη χαμηλότερη εγκάρσια ορμή jet (p T, jet) περιοχή που μετριέται στον LHC, όπου τα αποτελέσματα τροποποίησης αεριωθούμενων προβλέπονται ότι είναι ισχυρότερα Οι μετρηθείσες αποδόσεις jet σε συγκρούσεις Pb ‑ Pb εμφανίζουν ισχυρή καταστολή σε σύγκριση με συγκρούσεις pp, σύμφωνα με τις θεωρητικές προσδοκίες ότι οι πίδακες χάνουν ενέργεια καθώς διαδίδονται μέσω του πλάσματος quark-gluon (εικόνα 1). Για σχετικά στενά R = 0,2 jet, τα δεδομένα δείχνουν ισχυρότερη καταστολή σε χαμηλότερα p T , jet από υψηλότερα p T, jet , υποδηλώνοντας ότι τα χαμηλότερα p T, jet jet χάνουν ένα μεγαλύτερο κλάσμα της ενέργειας τους. Επιπλέον, τα δεδομένα δεν δείχνουν σημαντική εξάρτηση από την καταστολή εντός των αβεβαιοτήτων της μέτρησης, η οποία θέτει περιορισμούς στη γωνιακή κατανομή της «χαμένης» ενέργειας.
Διάφορα θεωρητικά μοντέλα, που καλύπτουν ένα φάσμα προσεγγίσεων της φυσικής, από την αεροδυναμική ζεύξη μεσαίου μεγέθους έως την ισχυρή σύνδεση, συγκρίθηκαν με τα δεδομένα. Τα μοντέλα είναι σε θέση να περιγράψουν γενικά τις τάσεις των δεδομένων, αλλά αρκετά μοντέλα δείχνουν υπαινιγμούς διαφωνίας με τις μετρήσεις. Αυτά συμπλήρωμα δεδομένα υπάρχουσες μετρήσεις πίδακα από ATLAS και CMS, και να επωφεληθούν από το σύστημα εντοπισμού υψηλής ακρίβειας ALICE να παράσχει επιπλέον περιορισμούς σε μοντέλα jet-σβέσης σε συγκρούσεις βαρέων ιόντων σε χαμηλή σ Τ . Επιπλέον, αυτές οι μετρήσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με άλλα παρατηρήσιμα τζετ για την εξαγωγή ιδιοτήτων του μέσου, όπως η παράμετρος διάχυσης της εγκάρσιας ορμής, η οποία περιγράφει τη γωνιακή διεύρυνση των πίδακες καθώς διασχίζουν το πλάσμα quark-gluon, ως συνάρτηση της μέσης θερμοκρασίας και το τζετ σΤ .
Οι μετρήσεις «αναφοράς» σε συγκρούσεις pp περιέχουν σημαντικές φυσικές QCD. Αυτό το νέο σύνολο μετρήσεων πραγματοποιήθηκε συστηματικά από R = 0,1 έως R = 0,6, προκειμένου να εκτείνεται από το μικρό R, όπου τα εφέ αδρονισμού είναι μεγάλα, έως το μεγάλο R, όπου τα εφέ υποκείμενου συμβάντος είναι μεγάλα. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον περιορισμό της διαταραχής της εγκάρσιας εγκάρσιας διατομής, καθώς και αδρανοποίηση και υποκείμενα γεγονότα συμβάντων, τα οποία παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον για την κοινότητα φυσικής υψηλής ενέργειας.
Προχωρώντας προς τα εμπρός, η ALICE εργάζεται ενεργά για να περιορίσει περαιτέρω τις θεωρητικές προβλέψεις τόσο σε συγκρούσεις pp όσο και σε Pb ‑ Pb, διερευνώντας συμπληρωματικές μετρήσεις jet, συμπεριλαμβανομένης της υποδομής jet, των jet βαριάς γεύσης και άλλων. Με ένα σχεδόν 10 φορές μεγαλύτερο δείγμα δεδομένων Pb ‑ Pb που συλλέχθηκε το 2018, οι επερχόμενες αναλύσεις των δεδομένων θα είναι σημαντικές για τη σύνδεση των παρατηρούμενων τροποποιήσεων jet σε ιδιότητες του πλάσματος quark-gluon.