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Efeitos térmicos na QCD e produção de Dileptons.

Processo: 23/17722-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2024
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2025
Área do 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
Local de pesquisa: 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.

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