Pesquisadores do experimento ALICE estudaram comoO plasma de quark-gluon influencia charmonias - mésons (partículas) que consistem em um quark charme e seu antiquark. Os resultados do trabalho abrem novas oportunidades para o estudo da interação forte - uma das quatro forças fundamentais da natureza - sob condições de temperatura e densidade extremas do plasma quark-glúon.
O plasma de quark-gluon é extremamente quente eum estado denso da matéria no qual quarks e glúons existem não dentro de hádrons (partículas compostas como prótons e nêutrons), mas por conta própria. Acredita-se que esta forma de matéria existiu no início do universo após o Big Bang. Pode ser recriado na colisão em alta velocidade de núcleos atômicos de chumbo no LHC.
Ilustração da influência do plasma quark-gluon emformação de charmônio em colisões de núcleos de chumbo. À medida que a temperatura do plasma aumenta, o estado mais fracamente ligado ψ(2S) é mais provável de ser "blindado" e, portanto, não produzido devido a mais quarks e glúons no plasma (círculos coloridos). Um aumento no número de quarks e antiquarks charmosos (c e c̄) pode levar à formação de charmônios adicionais como resultado da recombinação de quarks. Imagem: colaboração ALICE)
Estados ligados do quark encantado eos antiquarks são mantidos juntos por uma força forte, explicam os cientistas. No plasma, sua produção é suprimida devido à "blindagem" pelo grande número de quarks e glúons presentes nessa forma de matéria. Ao mesmo tempo, cálculos teóricos previam que esses efeitos se manifestam de maneira diferente em diferentes estados de charmonium.
Os físicos analisaram os dados obtidos durantea época dos dois primeiros lançamentos do LHC em 2015 e 2018. Os resultados da medição mostram que, independentemente do momento da partícula, o estado charmonium ψ(2S) é suprimido aproximadamente duas vezes mais fortemente que o estado J/ψ. Esta é a primeira observação de uma hierarquia de inibição da produção total de charmonium, dizem os cientistas.
Os pesquisadores acreditam que os dados da terceira execução do LHC ajudarão a estabelecer definitivamente como os charmonies mudam e entender a natureza da força forte que mantém os quarks juntos.
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