Um novo método poderia explorar a saturação de glúons no futuro colisor de elétrons-íons

Explorar a saturação de glúons em um grande núcleo é um dos objetivos do futuro Colisor de Íons-Elétrons. Os pesquisadores propuseram uma abordagem de correlação energia-energia do núcleon que fornece uma sonda única sobre o início da saturação do glúon. Crédito:Laboratório Nacional de Brookhaven

A comunidade de física nuclear dos EUA está se preparando para construir o colisor elétron-íon (EIC), uma instalação emblemática para sondar as propriedades da matéria e a força nuclear forte que mantém a matéria unida. O EIC permitirá aos cientistas estudar como os núcleons (prótons e nêutrons) surgem das complexas interações de quarks e glúons.

Um projeto liderado por pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley demonstrou uma importante sonda para estudar a saturação de glúons no futuro EIC. A saturação de glúons é um fenômeno nas energias mais altas dentro dos núcleos, quando a produção de glúons e sua recombinação se equilibram, resultando em uma densidade de glúons que não depende mais da energia de colisão.

O projeto mostrou que a correlação energia-energia do núcleon (NEEC) fornece uma previsão distinta da teoria que codifica a saturação do glúon em alta densidade. Assim, as medições do NEEC oferecerão uma grande oportunidade para determinar o início do fenômeno de saturação de glúons nas colisões elétron-núcleo no EIC.

O projeto resultou em dois estudos, um deles publicado na Physical Review Letters e o outro em Revisão Física D .

A sonda NEEC tem uma vantagem sobre outros processos padrão de alta energia porque é totalmente inclusiva. Isso torna o observável teoricamente e experimentalmente limpo.

Os pesquisadores também mostraram que os glúons linearmente polarizados confinados dentro do núcleo não polarizado podem ser analisados através de correlação adicional de energia. A interferência dos glúons girando em direções opostas se traduz em uma assimetria nas taxas de contagem observadas no detector. Isto fornece uma assinatura requintada dos glúons linearmente polarizados e um vislumbre da tomografia de núcleos associada.

Isto levará a uma abordagem abrangente para estudar o comportamento universal da saturação de glúons. Também complementará o estudo de outros processos de alta energia no futuro EIC.

Mais informações: Hao-Yu Liu et al, Nucleon Energy Correlators for the Color Glass Condensate, Physical Review Letters (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.130.181901
Xiao Lin Li et al, Iluminando a interferência núcleon-glúon via assimetria calorimétrica, Physical Review D (2023). DOI:10.1103/PhysRevD.108.L091502

Informações do diário: Revisão Física D , Cartas de revisão física

Fornecido pelo Departamento de Energia dos EUA

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