Beam Energy Scan (BES)

Informações
Responsável: 
Orientador: 
Atividade: 
Pós-Graduação
Situação do Projeto: 
Finalizado

Resumo: Com o intuito de compreender a evolução do universo nos instantes iniciais de sua criação, o estudo das fases da matéria nuclear em função da temperatura e potencial químico bariônico (ub), e suas respectivas transições, tem se tornado um dos pontos fundamentais envolvendo colisões entre íons pesados relativisticos. Atualmente a descrição da matéria nuclear em condições extremas de temperatura e densidade é feita com base em modelos cromodinâmicos, que descrevem a interação forte entre os quarks. Nessa descrição para temperaturas baixas os quarks encontram-se ligados formando os hadrons tais como protons e pions, e a medida que a temperatura aumenta a interação enfraquece tornando os quarks livres. Esse comportamento da matéria torna evidente a existência de uma transição de fase entre a matéria hadrônica e a fase denominada plasma de quarks e gluons. De acordo com cálculos de QCD na rede, temos a indicação de que para região de baixo potencial químico bariônico a transição de fase se daria de forma suave com temperatura de transição na faixa de 170 - 190MeV, ao passo que, para a região de alto ub teríamos uma transição de ordem superior, a qual se estenderia para a região de baixo ub terminando no ponto crítico o qual separa os dois regimes de transição. Entretanto, apesar desses cálculos terem sofrido sensíveis avanços, ainda existem ambiguidades com relação a ordem das transições de fase e com relação a localização do ponto crítico. Desse modo, medidas experimentais em uma longa faixa de valores para o potencial ub tornam se necessárias, como ilustra a figura 1, para responder as questões fundamentais levantadas sobre a natureza das transições e a existência do ponto crítico.

 
 
Figura 1: Diagrama de fase da matéria nuclear
 
Isso motivou a proposta do Beam Energy Scan (BES), o qual é um programa experimental com o objetivo de medir a posição do ponto crítico da matéria nuclear. Em maiores detalhes, como ilustra o gráfico da figura 1, o programa visa medir seis pontos no diagrama de fase, sendo que pontos com sqrt(SNN) = 39.0, 27.0, 19.6, 11.5 e 7.7GeV as medidas já foram  concluídas, sobrando apenas 5.5GeV o qual está agendado para o primeiro semestre de 2012, que concluirá, dessa forma, todo o programa.