Desenvolvimento de hidrodinâmica viscosa e difusiva em (3+1)D para colisões de íons pesados

• Processo: 22/11842-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 29 de janeiro de 2023
• Data de Término da vigência: 28 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Frédérique Marie Brigitte Sylvie Grassi
• Beneficiário: Willian Matioli Serenone
• Supervisor: Jacquelyn Michelle Noronha-Hostler
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Illinois at Urbana-Champaign, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/01670-6 - Hidrodinâmica para o Beam Energy Scan: hidrodinâmica 31 com fase de pré-equilíbrio e transporte hadrônico, BP.PD
• Assunto(s): Colisões de íons pesados relativísticos Hidrodinâmica relativística Plasma de quarks e glúons Física de alta energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Colisoes de ions pesados | Diagrama de fase da QCD | Hidrodinamica relativistica | Plasma de Quarks e Glúons | Smoothed particle hydrodynamics | Física de Altas Energias

Resumo

Em 2005 a descoberta da formação do QGP em colisões de íons pesados foi anunciada por quatro experimentos no acelerador RHIC. Logo tornou-se evidente que era possível descrevê-lo como um fluido relativístico quase perfeito. Desde então muitos efeitos foram adicionados a simulações de hidrodinâmica relativística, tais como correções viscosas até segunda ordem e difusão bariônica. Pesquisadores brasileiros estiveram entre os primeiros a realizar simulação hidrodinâmicas evento-a-evento em colisões de íons pesados com o código NeXSPheRIO. Entretanto este não inclui correções viscosas. No passado nosso grupo desenvolveu simulações ao qual incorpora estas correções, mas restrito a (2+1)D simulations. Isto limita sua aplicabilidade a colisões de alta energia (approx. 200 GeV), visto que a baixa energias a dinâmica de en (3+1)D é importante. Por sua vez, estas colisões de baixas energias criam matéria quente e densa com densidade bariônica não-nula. Por conta disto, estas são fundamentais para explorar o diagrama de fase da QCD. O objetivo deste projeto é atualizar nosso código para incorporar todos os efeitos conhecidos em uma simulação em (3+1)D, incluindo viscosidade e difusão bariônica. Visto que estas simulações são computacionalmente intensivas, pretendemos implementar paralelismo nas mesmas, de maneira a tirar proveito da arquitetura multi-core presente nos processadores modernos. (AU)