Uma descrição híbrida do plasma de quarks e glúons para colisões próton chumbo

Abstract

Este trabalho está inserido na área de Física Nuclear, com enfoque no plasma de quarks e glúons (QGP) e suas propriedades, utilizando modelos computacionais híbridos que simulam a colisão ultrarrelativística de íons pesados. Apesar da área possuir uma base teórica sólida e uma visão geral das propriedades do QGP, ainda existem lacunas a serem preenchidas e explicadas. Por exemplo, é questionável se o QGP pode ser produzido em sistemas colisionais menores, além disso, existe uma busca por uma equação de estado de primeiros princípios que descreva o QGP em densidades bariônicas não nulas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avançar no entendimento dessa fase da matéria hadrônica por meio de diferentes análises, com foco em sistemas pequenos do tipo próton-chumbo (p-Pb). Todas as análises foram realizadas com base nos programas padrões que simulam a colisão ultrarrelativística de íons pesados. Dentre os resultados desta dissertação, destaca-se a verificação da produção de QGP em colisões p-Pb para eventos mais centrais. Além disso, constatou-se uma forte relação entre a definição dos coeficientes de transporte e a violação de causalidade em um regime não linear. Com isso, torna-se possível adquirir um bom conhecimento dos modelos híbridos e as habilidades necessárias para trabalhar em pesquisas atuais nesta área.

Abstract: This work is inserted in the area of Nuclear Physics, with a focus on quark-gluon plasma (QGP) and its properties, using hybrid computational models that simulate the ultra-relativistic collision of heavy ions. Although the area has a good solid theoretical base and a general view of the properties of QGP, there are still gaps to be filled and explained. For example, it is questionable whether QGP can be produced in smaller collisional systems, and there is also a search for a first principles equation of state that describes QGP at non-zero baryonic densities. Therefore, the objective of this work is to advance the understanding of this phase of hadronic matter through different analyses, with a focus on small systems of the proton-lead type (p-Pb). All analyses were performed based on standard programs that simulate the ultra-relativistic collision of heavy ions. Among the results of this dissertation, the verification of QGP production in p-Pb collisions for more central events stands out. In addition, a strong relationship was found between the definition of transport coefficients and the violation of causality in a non-linear regime. Thus, it is achievable a good understanding of hybrid models and the necessary skills to work on current research in this area.