La recombinaison des quarks dans le plasma quark-gluon formé lors des collisions entre noyaux à haute énergie favorise la production de mésons Bc. Ces mésons sont constitués d’un quark charmé et d’un quark bottom. La majeure partie du plasma quark-gluon se désintègre en milliers d’autres particules. Crédit : CERN (Collaboration CMS, B. Wu, Z. Tang, M. He et R. Rapp)
Des chercheurs de la collaboration thématique HEFTY ont étudié la recombinaison des quarks charm et bottom en Bc Les mésons dans le plasma quark-gluon (QGP) ont été étudiés. Ils ont développé un modèle de transport qui simule la cinétique des états liés aux quarks lourds à travers la boule de feu QGP en expansion formée lors des collisions d’ions lourds à haute énergie. Des recherches antérieures ont utilisé avec succès ce modèle pour décrire la production d’états liés charme-anticharme et fond-antifond, et peuvent ainsi fournir des prédictions pour Bc particules (états liés charme-antifond).
L’article est publié dans la revue Examen physique C.
Un QGP formé lors de collisions d’ions lourds à haute énergie ne dure que peu de temps avant de se désintégrer en milliers de particules qui peuvent être observées dans des détecteurs. Ces détecteurs suivent les signatures, c’est-à-dire les signaux produits par des types spécifiques de particules. La découverte et l’étude de la formation de QGP dans les expériences avec des ions lourds nécessitent des signatures qui n’apparaissent pas dans d’autres types de collisions, telles que les collisions proton-proton.
Dans cette étude, les chercheurs ont réalisé des simulations théoriques de la diffusion des quarks charmés et bottom à travers le QGP. Ils ont découvert que la recombinaison de ces quarks améliore la production de Bc mésons. Ce mécanisme ne se produit pas dans les collisions proton-proton et peut donc servir de signature claire de la formation de QGP.
Les chercheurs ont utilisé des spectres réalistes de quarks charmés et bottom, calculés à partir de leur diffusion à travers le QGP, pour évaluer leurs processus de recombinaison. Les résultats montrent une forte amélioration du Bc rendement dans les collisions de noyaux de plomb (Pb), par rapport à celui des collisions de protons. L’effet le plus important est prévu pour le B lentc mésons dans les collisions « frontales » des noyaux de plomb, où se forme une grande boule de feu QGP avec un nombre appréciable de quarks charmés et bottom.
Les calculs théoriques concordent avec les données pionnières de la collaboration CMS au Grand collisionneur de hadrons (LHC). Cependant, les données ne sont pas encore sensibles aux B lentsc mésons ; les données futures fourniront donc un test critique de cette signature QGP.
Plus d’information:
Biaogang Wu et al, Recombinaison de mésons Bc dans des collisions d’ions lourds ultrarelativistes, Examen physique C (2024). DOI: 10.1103/PhysRevC.109.014906
Fourni par le ministère américain de l’Énergie
Citation: Des chercheurs développent un modèle pour étudier la recombinaison des quarks lourds dans le plasma quark-gluon (2024, 11 juillet) récupéré le 11 juillet 2024 à partir de
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