Badania zderzeń ciężkich jonów

Nie tylko bozon Higgsa jest wart zainteresowania. W akceleratorze LHC przyśpieszamy nie tylko protony, ale także wiązki całkowicie zjonizowanych jąder ołowiu, do energii 2.76 TeV. Po co? Aby wytworzyć i zbadać właściwości tak zwanej plazmy kwarkowo-gluonowej, nowego stanu materii, który – jak sądzimy – istniał tuż po Wielkim Wybuchu.

Zderzenie jonów ołowiu zarejestrowane przez detektor CMS. Kolorowe linie pokazują ślady cząstek naładowanych, niebieskie kształty pokazują sygnały od cząstek zatrzymanych w modułach mierzących energię cząstek.

Co robimy w Grupie Warszawskiej?

Bierzemy udział w sterowaniu detektorem CMS w czasie zderzeń jonów ołowiu.

Przygotowujemy się też do analizy zachowania się cząstek z dużymi pędami poprzecznymi i tak zwanego efektu tłumienia dżetów. Czym jest tłumienie dżetów?

Ilustracja zjawiska tłumienia dżetów. Cząstka “wiodąca” przelatuje krótką drogę przez gęstą, gorącą materię i traci mniej energii niż cząstka po drugiej stronie.

Dżety to strumienie cząstek pochodzących z tak zwanej hadronizacji partonów – kwarków i gluonów powstających w wyniku zderzenia. Jeżeli parton musi przejść przez obszar plazmy – traci energię, a więc i powstający dżet będzie miał mniejszą energię. Mówimy o tłumieniu albo o gaszeniu dżetów. Badanie zjawiska tłumienia dżetów jest jednym ze sposobów badania stanu materii tuż po zderzeniu jonów.