A state-of-the-art description of the strongly coupled quark-gluon plasma using viscous relativistic hydrodynamics and the Gauge/gravity duality

• Processo: 13/50326-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Acordo de Cooperação: Ohio State University
• Pesquisador responsável: Jorge José Leite Noronha Junior
• Beneficiário: Jorge José Leite Noronha Junior
• Pesquisador Responsável no exterior: Ulrich W. Heinz
• Instituição Parceira no exterior: Ohio State University, Columbus, Estados Unidos
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/14057-1 - Descrição holográfica do plasma de quarks e glúons fortemente acoplado, AP.R
• Assunto(s): Colisões de íons pesados relativísticos Plasma de quarks e glúons Viscosidade Hidrodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fisica

Resumo

Neste projeto nós estamos propondo uma colaboração entre os grupos teóricos da OSU e USP que estão fortemente relacionados com os experimentos envolvendo colisões de íons pesados ultra-relativísticos no RHIC e LHC. Os grupos são liderados pelo pesquisadores principais Prof. Ulrich Heinz da OSU e Prof. Jorge Noronha da USP. A colaboração proposta também envolve Profa. Frederique Grassi da USP e vários colaboradores (Dr. Andrade e Dr. Noronha-Hostler da USP e Dr. Martinez e Dr. Qiu da OSU). Ambos os grupos são conhecidos mundialmente pelos seus trabalhos em diferentes aspectos teóricos relacionadas à descrição dos Little Bangs, nome dado à rápida expansão sofrida pelo plasma de quarks e gluons formado em colisões de íons pesados ultra- relativísticos. A pesquisa do Prof. Noronha com suporte da FAPESP tem sido focada em entender as novas propriedades de sistemas não-Abelianos fortemente acoplados tais como o plasma de quarks e gluons usando uma nova ferramenta teórica chamada dualidade gauge/gravity (também conhecida como dualidade holográfica). As predições para as propriedades do plasma de quarks e gluons fortemente acoplado calculadas usando o método holográfico serão testadas usando o novo código de hidrodinâmica relativística viscosa chamado v-USPhydro, desenvolvido por Prof. Noronha, Profa. Grassi, e Dr. Noronha-Hostler (e outros colaboradores). O grupo liderado por Prof. Heinz na OSU desenvolveu trabalho pioneiro no entendimento da dinâmica do fluidos relativísticos viscosos (VISH2+1) e o objetivo de seu trabalho tem sido determinar, através de comparlções antro dados experimentais e modelos teóricos, a viscosidade do plasma de quarks e gluons usando simulações hidrodinâmicas do tipo evento por evento. Vários outros grupos internacionais seguiram os passos de Prof. Heinz, o que contribuiu para tomar esse campo de pesquisa bastante ativo e, hoje em dia, pode-se dizer que estamos bem perto de obter de forma mais precisa a viscosidade do plasma de quarks e gluons. O objetivo desta proposta de colaboração será desenvolver um modelo do tipo híbrido (hydrodinâmica+cascata hadrônica) com dinâmica de pré-equilíbrio anisotrópica que pode ser usado no entendimento dos dados colhidos não somente no LHC e nas colisões de alta energia do RHIC, mas também nas novas colisões de baixa energia realizadas no RHIC (conhecidas como RHIC Beam Energy Scan). Este modelo irá incorporar as ferramentas teóricas que atualmente definem o estado da arte (dualidade gauge/gravity e hidrodinâmica relativística viscosa) das Investigações das propriedades do plasma de quarks e gluons. A colaboração aqui proposta servirá de base para vários anos de pesquisa de ponta relacionada ao plasma de quarks Q gluons formado no RHIC e LHC. (AU)