Estudo das flutuações em colisões ultracentrais de íons pesados relativísticos

Abstract

Em uma colisão ultrarrelativística de íons pesados, há uma imensa deposição de energia e supõe-se que possa haver uma quebra da estrutura hadrônica, fazendo com que os pártons dos núcleons participantes não estejam mais confinados dentro destes. Isto significa dizer que há uma transição de fase 1 para um sistema composto por pártons livres que se comporta como um fluido fortemente acoplado e 2 esta fase da matéria é chamada Plasma de Quarks e Glúons (QGP na sigla em inglês). Devido ao intervalo temporal ser extremamente curto, não é possível a observação direta desta fase da matéria e são formuladas hipóteses sobre seu comportamento a partir da análise das características finais do sistema, como a multiplicidade de partículas geradas e sua distribuição azimutal, através dos chamados coeficientes dos harmônicos de fluxo v n . Estes coeficientes estão relacionados com a anisotropia nas condições iniciais 3 , representada pelas excentricidades ✏ n . Como veremos ao longo do texto, ✏ 2 tem contribuições oriundas da forma geométrica da região participante e de flutuações, ao passo que ✏ 3 tem contribuições apenas de flutuações do núcleo. Isso nos leva a pensar por exemplo que v 3 < v 2 e este fato é observado experimentalmente na maioria dos casos. Contudo, em eventos ultracentrais, temos algo como v 3 ' v 2 e nenhum modelo existente conseguiu descrever esta observação até hoje. O fato observado nos leva a pensar sobre a forte influência das flutuações em eventos ultracentrais e como deve ser um modelo que gere as condições iniciais cujos harmônicos de fluxo calculados a partir delas tenham a maior acurácia possível com os resultados experimentais. Isto posto, o presente trabalho dedica-se a estudar se é possível descrever as condições iniciais em regime ultracentral, i.e., se é possível mapear as condições iniciais do forma que os harmônicos de fluxo calculados sejam o mais próximo possível dos dados experimentais obtidos nas colaborações CMS[30] e ATLAS[33] do LHC. Para este fim, calculamos a função de n-pontos, conforme publicado por Gronqvist et al[1], de modo a termos uma relação entre as flutuações e correlações e as condições iniciais.Palavras chave: função de n-pontos, hidrodinâmica relativística, íons pesados, QGP.1 Cálculos de QCD na rede mostram uma possível transição chamada crossover, i.e., uma mudança suave do gás de hádrons para a matéria QCD.2 Como a viscosidade está relacionada à perda de energia devido a gradientes de velocidade internos ao fluido, um sistema fortemente acoplado, apresentará uma viscosidade próxima de zero, já que todas as suas porções internas mover-se-ão com a mesma velocidade.3 Chamamos de condições iniciais à configuração da densidade de energia no instante após a colisão e após a região participante atingir o equilíbrio, térmico.