Um estudo foi publicado em Nuclear Science and Techniques , por pesquisadores liderados pelo Prof. Hua Zheng da Universidade Normal de Shaanxi, anunciando um avanço significativo na física de partículas de alta energia. Este estudo lança uma nova luz sobre o comportamento das partículas em colisões de alta energia, uma área de investigação essencial para aprofundar a nossa compreensão das origens do Universo.



Neste estudo abrangente, os pesquisadores implementaram a estrutura termodinâmica de Tsallis, utilizando a distribuição de Tsallis – uma extensão sofisticada da distribuição de Boltzmann-Gibbs – para analisar o espectro de momento transversal de partículas em colisões de alta energia.

Este método inovador considera as partículas detectadas em experimentos como sendo produzidas por bolas de fogo, que aderem à distribuição de Tsallis, proporcionando assim uma compreensão mais detalhada e matizada da dinâmica das partículas em ambientes de colisão de alta energia.

Foco em sistemas de colisão assimétrica, especificamente p+Al, p+Au e ³ He+Au a 200 GeV, a equipe aproveitou o modelo de bola de fogo enraizado na termodinâmica de Tsallis. Este modelo mostrou-se eficaz no ajuste dos dados experimentais destes complexos sistemas de colisão. Um aspecto fundamental do estudo foi examinar as multiplicidades totais de partículas carregadas, particularmente a sua relação com a centralidade das colisões.

A investigação também destacou o impacto significativo da qualidade dos dados, especialmente em termos de distribuições de pseudo-rapidez, nas conclusões globais.

Além disso, o estudo investigou profundamente as variações nos parâmetros do modelo de bola de fogo, analisando como esses parâmetros mudam tanto com a centralidade quanto com o tamanho dos sistemas de colisão. Esta abordagem revelou a dinâmica intrincada e complexa característica das colisões assimétricas, contribuindo significativamente para o campo da física de partículas de alta energia.

As descobertas deste estudo confirmam que o modelo da bola de fogo com a termodinâmica de Tsallis pode ser uma estrutura universal para descrever a distribuição de pseudo-rapidez de partículas carregadas produzidas em sistemas de colisão assimétrica.

O sucesso deste modelo no ajuste de dados experimentais abre caminho para estudos mais detalhados sobre a complexa dinâmica das colisões de partículas de alta energia. Esses insights não são apenas significativos para a física teórica, mas também têm implicações práticas em experimentos com aceleradores de partículas e na busca por novos elementos e na física de partículas.

A exploração contínua destes sistemas complexos aprofundará a nossa compreensão dos processos fundamentais do universo.

Mais informações: Jun-Qi Tao et al, Distribuições de pseudo-rapidez de partículas carregadas em colisões assimétricas usando a termodinâmica de Tsallis, Ciência e Técnicas Nucleares (2023). DOI:10.1007/s41365-023-01334-9
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