Jetslokking - Jet quenching
I høyenergifysikk er stråledemping et fenomen som kan oppstå ved kollisjon av ultrahøyenergipartikler. Generelt kan kollisjonen med høyenergipartikler produsere stråler av elementære partikler som kommer ut av disse kollisjonene. Kollisjoner av ultra-relativistiske tung-ion- partikkelstråler skaper et varmt og tett medium som kan sammenlignes med forholdene i det tidlige universet , og deretter samhandler disse strålene sterkt med mediet, noe som fører til en markant reduksjon av energien. Denne energireduksjonen kalles "jet quenching".
Fysikk bakgrunn
I sammenheng med høy energi hadron kollisjoner, kvarker og gluoner er kollektivt kalt partons . Strålene som kommer fra kollisjonene består opprinnelig av partoner, som raskt kombineres for å danne hadroner, en prosess som kalles hadronisering . Bare de resulterende hadronene kan observeres direkte. Det varme, tette mediet produsert i kollisjonene består også av partoner; det er kjent som et kvark-gluonplasma (QGP). I dette riket er fysikkens lover som gjelder kvantekromodynamikk (QCD).
Høyenergi-kjernekjerne-kollisjoner gjør det mulig å studere egenskapene til QGP- mediet gjennom de observerte endringene i jetfragmenteringsfunksjonene sammenlignet med det ublokkede tilfellet. I følge QCD vil partons med høyt momentum produsert i den innledende fasen av en kjernekjernekollisjon, gjennomgå flere interaksjoner i kollisjonsområdet før hadronisering . I disse interaksjonene reduseres energien til partonene gjennom kollisjonelt energitap og middels indusert gluonstråling, sistnevnte er den dominerende mekanismen i en QGP. Effekten av stråleavkjøling i QGP er hovedmotivasjonen for å studere stråler så vel som partikelspektre med høyt momentum og partikkelkorrelasjoner i tunge ionekollisjoner. Nøyaktig strålerekonstruksjon vil tillate målinger av jetfragmenteringsfunksjonene og følgelig graden av slukking, og gir derfor innsikt i egenskapene til det varme tette QGP-mediet som er opprettet i kollisjonene.
Eksperimentelt bevis på stråleslukking
Første bevis på parton energitap er observert ved Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) fra undertrykkelse av høy-pt partikler som studerer den nukleare modifikasjonsfaktoren og undertrykkelsen av rygg-til-rygg-korrelasjoner.
I ultra-relativistiske tunge ionekollisjoner ved massesenterenergi på 2,76 og 5,02 TeV ved Large Hadron Collider (LHC), forventes det at interaksjoner mellom partonet med høyt momentum og det varme, tette mediet produsert i kollisjonene vil føre til stråleslukking. Faktisk, i november 2010 kunngjorde CERN den første direkte observasjonen av jet-slukking, basert på eksperimenter med tunge ionekollisjoner , som involverte ATLAS , CMS og ALICE .