Têmpera a jato - Jet quenching
Na física de alta energia , a têmpera a jato é um fenômeno que pode ocorrer na colisão de partículas de energia ultra-alta. Em geral, a colisão de partículas de alta energia pode produzir jatos de partículas elementares que emergem dessas colisões. As colisões de feixes de partículas de íons pesados ultrarrelativísticos criam um meio quente e denso comparável às condições no universo primitivo , e então esses jatos interagem fortemente com o meio, levando a uma redução acentuada de sua energia. Essa redução de energia é chamada de "têmpera a jato".
Formação em física
No contexto de colisões de hadron de alta energia , quarks e glúons são chamados coletivamente de partons . Os jatos que emergem das colisões consistem originalmente em partons, que rapidamente se combinam para formar os hádrons, um processo chamado hadronização . Apenas os hádrons resultantes podem ser observados diretamente. O meio quente e denso produzido nas colisões também é composto de partons; é conhecido como plasma de quark-gluon (QGP). Nesse domínio, as leis da física aplicáveis são as da cromodinâmica quântica (QCD).
As colisões núcleo-núcleo de alta energia tornam possível estudar as propriedades do meio QGP através das mudanças observadas nas funções de fragmentação do jato em comparação com o caso não extinto. De acordo com QCD , de alto impulso pártons produzidos na fase inicial de uma colisão núcleo-núcleo serão submetidos a múltiplas interacções dentro da região de colisão antes hadronization . Nessas interações, a energia dos partons é reduzida por meio da perda de energia colisional e da radiação de glúon induzida pelo meio, sendo esta última o mecanismo dominante em um QGP. O efeito da extinção de jato em QGP é a principal motivação para estudar jatos, bem como espectros de partículas de alto momento e correlações de partículas em colisões de íons pesados. A reconstrução precisa do jato permitirá medições das funções de fragmentação do jato e, consequentemente, do grau de extinção e, portanto, fornecerá uma visão sobre as propriedades do meio QGP quente e denso criado nas colisões.
Evidência experimental de têmpera a jato
A primeira evidência de perda de energia parton foi observada no Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC) a partir da supressão de partículas de ponto alto estudando o fator de modificação nuclear e a supressão de correlações back-to-back.
Em colisões ultrarrelativísticas de íons pesados na energia do centro de massa de 2,76 e 5,02 TeV no Grande Colisor de Hádrons (LHC), espera-se que as interações entre o parton de alto momento e o meio quente e denso produzido nas colisões levar à têmpera a jato. De fato, em novembro de 2010, o CERN anunciou a primeira observação direta de extinção de jato, com base em experimentos com colisões de íons pesados , que envolveram ATLAS , CMS e ALICE .