Efeitos térmicos na QCD e produção de Dileptons.

• Processo: 23/17722-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Josif Frenkel
• Beneficiário: Gustavo Sadao Soares Sakoda
• Supervisor: Mikko Laine
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Bern, Suíça
• Vinculado à bolsa: 22/15419-6 - Efeitos infravermelhos na QCD a temperatura finita, BP.DD
• Assunto(s): Cromodinâmica quântica Temperatura finita Teoria quântica de campos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cromodinamica quantica | Lattice QCD | LPM ressumation | produção de Dilepton | Temperatura Finita | Thermal production rates | Teoria quântica de Campos

Resumo

A Cromodinâmica Quântica é hoje a teoria bem estabelecida das interações fortes, caracterizada por uma teoria de campo de calibre renormalizável não-abeliana cujo grupo de calibre é o grupo de cor SU(3). A constante de acoplamento na Cromodinâmica Quântica varia com a escala de energia, exibindo liberdade assintótica em altas escalas de energia. Contudo, em escalas de energia mais baixas, a constante de acoplamento aumenta, levando à quebra da teoria de perturbação e à observação da transição de fase de confinamento.A uma temperatura zero, para densidades da ordem da densidade nuclear, quarks e gluons são confinados em hádrons, partículas subatômicas compostas por dois ou mais quarks mantidos juntos pela interação forte em estados vinculados neutros em cor. O processo de Drell-Yan, que envolve a criação de um par de léptons em colisões de hádrons, serve como um evento crucial em colisores de alta energia.Simulações numéricas da QCD na rede a uma temperatura finita foram decisivas em convencer os físicos de que uma transição de fase deveria ocorrer para temperaturas e/ou densidades suficientemente altas, chamada de fase de de-confinamento. Quando a temperatura ultrapassa uma "temperatura crítica", obtém-se o plasma de quarks e glúons, onde quarks e gluons estão fracamente ligados, livres para moverem-se por conta própria. Este projeto concentra-se na análise das taxas de produção térmica radiativa de pares de léptons (dileptons) e fótons térmicos dentro do plasma de quarks e glúons, medidos experimentalmente em colisões de íons pesados.Na investigação desses fenômenos, cálculos perturbativos são empregados para explorar domínios cinemáticos, dando ênfase a quarks massivos (ou sem massa) considerando correções de loop, com momentos tendendo a zero. A "Hard Thermal Loop" (HTL) é utilizada para direcionar a energia para um regime 'suave'. Contudo, à medida que nos aproximamos do cone de luz, a teoria de perturbação quebra, exigindo a "ressoma" LPM (Landau-Pomeranchuk-Migdal) para tratamento. A visita proposta visa compreender a LPM nesse contexto, contribuindo para o aprimoramento e desenvolvimento de nossa compreensão das teorias de campos térmicos.Esta iniciativa estende o projeto de doutorado associado, conectando dados experimentais de colisões de íons pesados, QCD na rede e abordagens perturbativas.