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A investigação da força nuclear forte sob condições extremas

Processo: 16/24029-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de julho de 2017 - 30 de junho de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Nuclear
Pesquisador responsável:Matthew William Luzum
Beneficiário:Matthew William Luzum
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/04318-1 - Desenvolvendo um novo modelo de Monte Carlo para colisões de íons pesados, BP.MS
17/18632-4 - A determinação do efeito do tensor de tensão inicial em observações de fluxo final em colisões de íons pesados, BP.IC
Assunto(s):Colisões de íons pesados relativísticos  Grande Colisor de Hádrons  Plasma de quarks e glúons  Cromodinâmica quântica  Força nuclear  Átomos  Quarks 

Resumo

Ao colidir núcleos de átomos pesados que foram acelerados a incríveis energias, somos capazes de criar estados exóticos da matéria e sondar as propriedades fundamentais do universo. Em particular, acredita-se que temperaturas extremamente altas podem ser alcançadas nestas colisões de íons pesados relativísticos. Nestas condições, a física é regida pela cromodinâmica quântica (QCD), a teoria fundamental da interação forte. De acordo com a QCD, para temperaturas muito elevadas deve existir uma nova fase da matéria, chamada de plasma de quarks e glúons (QGP). Os resultados do Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) e do Large Hadron Collider (LHC) já deram uma demonstração qualitativa da criação de uma substância que se comporta como um fluido fortemente acoplado e quase perfeito. Novos dados do RHIC e LHC fornecerão uma oportunidade para quantificar as propriedades do QGP, e para caracterizar a dinâmica fora do equilíbrio dos estágios iniciais da colisão. Propõe-se aqui o uso de ferramentas fenomenológicas e teóricas de última geração para extrair informações quantitativas precisas a partir desses novos dados experimentais. Especificamente, propõe-se obter a primeira determinação precisa (incluindo uma análise quantitativa da incerteza sistemática) das propriedades de transporte do QGP, em especial suas viscosidades de cisalhamento e volumétrica, além da investigação de características do diagrama de fase em equilíbrio (por exemplo, a existência e a localização de um possível ponto crítico). Simultaneamente, propõe-se estudar os estágios iniciais fora do equilíbrio pré-QGP dessas colisões, com o intuito de determinar a descrição correta do regime de pequeno x da função de onda nuclear e os mecanismos dinâmicos que impulsionam o sistema em direção ao equilíbrio. (AU)

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
HIPPERT, M.; CHINELLATO, D. D.; LUZUM, M.; NORONHA, J.; NUNES DA SILVA, T.; TAKAHASHI, J. Measuring momentum-dependent flow fluctuations in heavy-ion collisions. Physical Review C, v. 101, n. 3 MAR 4 2020. Citações Web of Science: 0.
GARDIM, FERNANDO G.; GRASSI, FREDERIQUE; ISHIDA, PEDRO; LUZUM, MATTHEW; OLLITRAULT, JEAN-YVES. p(T)-dependent particle number fluctuations from principal-component analyses in hydrodynamic simulations of heavy-ion collisions. Physical Review C, v. 100, n. 5 NOV 14 2019. Citações Web of Science: 1.
GIANNINI, V, ANDRE; GRASSI, FREDERIQUE; LUZUM, MATTHEW. Bulk quantities in nuclear collisions from running-coupling k(T) factorization and hybrid simulations. Physical Review C, v. 100, n. 1 JUL 31 2019. Citações Web of Science: 0.
BHALERAO, RAJEEV S.; GIACALONE, GIULIANO; GUERRERO-RODRIGUEZ, PABLO; LUZUM, MATTHEW; MARQUET, CYRILLE; OLLITRAULT, JEAN-YVES. RELATING ECCENTRICITY FLUCTUATIONS TO DENSITY FLUCTUATIONS IN HEAVY-ION COLLISIONS. ACTA PHYSICA POLONICA B, v. 50, n. 6, p. 1165-1176, JUN 2019. Citações Web of Science: 1.
GARDIM, FERNANDO G.; GRASSI, FREDERIQUE; ISHIDA, PEDRO; LUZUM, MATTHEW; MAGALHAES, PABLO S.; NORONHA-HOSTLER, JACQUELYN. Probing the transverse size of initial inhomogeneities with flow observables. Nuclear Physics A, v. 982, p. 419-422, FEB 2019. Citações Web of Science: 0.
GIACALONE, GIULIANO; NORONHA-HOSTLER, JACQUELYN; LUZUM, MATTHEW; OLLITRAULT, JEAN-YVES. Confronting hydrodynamic predictions with Xe-Xe data. Nuclear Physics A, v. 982, p. 371-374, FEB 2019. Citações Web of Science: 1.
DUMITRU, ADRIAN; GIANNINI, ANDRE V.; LUZUM, MATTHEW; NARA, YASUSHI. Particle multiplicities in the central region of high-energy collisions from k(T)-factorization with running coupling corrections. Physics Letters B, v. 784, p. 417-422, SEP 10 2018. Citações Web of Science: 3.
GARDIM, FERNANDO G.; GRASSI, FREDERIQUE; ISHIDA, PEDRO; LUZUM, MATTHEW; MAGALHAES, PABLO S.; NORONHA-HOSTLER, JACQUELYN. Sensitivity of observables to coarse-graining size in heavy-ion collisions. Physical Review C, v. 97, n. 6 JUN 29 2018. Citações Web of Science: 9.
GIACALONE, GIULIANO; NORONHA-HOSTLER, JACQUELYN; LUZUM, MATTHEW; OLLITRAULT, JEAN-YVES. Hydrodynamic predictions for 5.44 TeV Xe+Xe collisions. Physical Review C, v. 97, n. 3 MAR 6 2018. Citações Web of Science: 28.

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