Dinâmica inicial de colisões nucleares ultrarelativísticas do momento transversal final

Resumo

Ao colidir os núcleos de átomos pesados que foram acelerados a uma energia incrível, somos capazes de criar estados exóticos da matéria e sondar propriedades fundamentais do universo. Em particular, acredita-se que temperaturas extremamente altas podem ser alcançadas nessas colisões relativísticas de íons pesados. Nessas condições, a física é regida pela Cromodinâmica Quântica (QCD na sigla inglês), a teoria fundamental das interações nucleares fortes. De acordo com a QCD, em temperaturas tão altas deveria existir uma nova fase da matéria chamada plasma de quarks e glúons (QGP na sigla inglês).Os resultados do Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) e do Large Hadron Collider (LHC) confirmaram a criação de um fluido QGP de interação forte e quase perfeito, com determinação quantitativa de suas propriedades em andamento. No entanto, a dinâmica dos estágios iniciais da colisão ainda é incerta. Neste projeto, proponho usar dados experimentais para restringir propriedades dos primeiros estágios de uma colisão de íons pesados. Isso serve a dois propósitos -- para entender melhor as fortes interações em um regime de muitos corpos fora de equilíbrio e, em seguida, usar esse conhecimento para fazer determinações mais precisas das propriedades do plasma de quarks e glúons que é subsequentemente criado em cada colisão. Especificamente, proponho investigar a relação entre o estado inicial da colisão e o momento transversal final das partículas sobreviventes no final de uma colisão, e usar essas relações em combinação com dados experimentais para colocar restrições no comportamento inicial de o sistema. (AU)