XXVII – Jornada 2005

Hidrodinâmica do Plasma de Quarks e Glúons

Max VelasquesIF – UFRJ

Orientadores: Carlos Eduardo Aguiar Takeshi Kodama

XXVII – Jornada 2005

Resumo:

• Formas nucleares exóticas em energias “intermediárias”

• Colisões em altas energia (plasma de quarks e glúons)– RHIC– LHC

• Conclusões

XXVII – Jornada 2005

Colisões nucleares em energias intermediárias (10 - 100 MeV/nucleon)

Formas nucleares exóticas: bolhas, anéis …

XXVII – Jornada 2005

W. Bauer, G. Bertsch, H. Schulz, Phys. Rev. Lett 69, 1888 (1992)

93Nb + 93Nb

60 MeV/AEq. de Boltzmann

XXVII – Jornada 2005

L. Moretto, K. Tso, N. Colonna, G. Wosniak, Phys. Rev. Lett. 69, 1884 (1992)

90Mo + 90Mo

75 MeV/AEq. de Boltzmann

XXVII – Jornada 2005

C.E.Aguiar (1992, não publicado)

E*/A = 13 MeV

Hidrodinâmica

XXVII – Jornada 2005

Essas formas exóticas podem surgir em altas energias?

• RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider)Au+Au, 130 e 200 Gev (nucleon-nucleon)Brookhaven, em operação desde 2000

• LHC (Large Hadron Collider)Pb+Pb, 5.5 TeV (nucleon-nucleon)CERN, previsto para 2007

XXVII – Jornada 2005

Plasma de Quarks e Glúons

n

p

π

pp

n

n

n

π

π

T aumentandoqq

q

qg

gg

g

gg

g g

Quarks e Glúons livres

Quarks e Glúons confinados

q

qq

XXVII – Jornada 2005 SPH calculation

z

t hadrons

10 fm/c

QGP

Fase mista

Colisões de Íons Pesados em Altas Energias

XXVII – Jornada 2005

Modelo para a dinâmica nuclear:

• Hidrodinâmica relativística

• Equação de estado (número bariônico zero) : QGP + gás de píons

XXVII – Jornada 2005

Eq. de Euler relativística:

Conservação da entropia:

=γσ

=s densidade própria de entropia

=σ densidade de entropia

=T temperatura

=p pressão

v

v

dtd

p1

)T(dtd

Hidrodinâmica Relativística

XXVII – Jornada 2005

Hádrons (píons, mπ = 0):

Quarks e Gluons: (u/d, mq = 0):

P × eP × T

42

T30

P

BT90

37P 4

2

Equação de Estado

XXVII – Jornada 2005

c c

z

vz = z / t

Expansão Longitudinal de Bjorken

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 1 fm/c

Tini = 260 MeV

Energias do RHIC

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 4 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 7 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 10 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 13 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 16 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Não há indício de formasexóticas no RHIC

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 1 fm/c

Tini = 500 MeV

Energias do LHC

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 4 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 7 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 10 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 13 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Região onde ocorre a colisão

LHC – Colisão não central

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 1 fm/c

Tini = 500 MeV

LHC – não central

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 4 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 7 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Densidade de energia Temperatura

t = 10 fm/c

XXVII – Jornada 2005

Conclusões:

• Topologias exóticas devem ser criadas em colisões nucleares no LHC.• Estruturas `tubulares´ são formados em colisões centrais.• Estruturas `bifilares´ aparecem em colisões periféricas.