Dinamica e produzione dei quark pesanti in collisioni ultra-relativistiche

È stata pubblicata recentemente sulla prestigiosa rivista scientifica internazionale Progress in Particle and Nuclear Physics, specializzata nel settore della Fisica delle particelle e della Fisica nucleare, una review su invito dell'editore che descrive lo stato dell'arte dello studio della dinamica dei quark pesanti in collisioni nucleari ad energie ultra-relativistiche, al di sopra dei 100 GeV per nucleone fino alla energie del TeV di LHC.

La review scritta dal Professor Vincenzo Greco del DFA assieme al Prof. Xin Dong del Lawerence Berkeley National Laboratory in California (USA) contiene ampie parti sul lavoro svolto a Catania in collaborazione con il Professor Salvatore Plumari (DFA) e il Dott. Vincenzo Minissale (INFN-LNS) oltre che diversi post-doc e dottorandi del DFA degli ultimi anni.

La review descrive in maniera critica i risultati della ricerca sopratutto negli ultimi 15 anni  di diversi ricercatori in USA (Columbia U., Berkeley LBNL, Duke U., Indiana U., Texas A&M) in Europa (INFN-TO, LNS, Frankfurt Goethe U., GSI, Nantes, Paris) e in Cina (Tsinghua U., CCNU di Wuhan) nella comprensione dell’interazione dei quark pesanti nel plasma di quark e gluoni creato in collisioni tra ioni pesanti al LHC di Ginevra e al RHIC di Brookhaven e che ha permeato l’Universo primordiale nei primi 20 microsecondi dopo il Big-Bang. Le prime misure dei quark pesanti intorno al 2004 portarono risultati sorprendenti mostrando che pur avendo una massa un centinaio di volte maggiore dei quark leggeri vengono da questi “trascinati” esibendo simili moti collettivi. Lo stato attuale dello studio dei quark pesanti conferma che l’interazione è altamente non perturbativa e porta ad una prima stima dei coefficienti del trasporto della materia creata in accordo con quanto previsto dalla CromoDinamica Quantistica (QCD) risolta su reticolo. Inoltre si trova che vicino alla temperatura di transizione del quark-gluon plasma i coefficient del trasporto raggiungono i valori prossimi a quelli congetturati come limite minimo per una teoria dei campo supersimmetrica nel limite di coupling infinito, secondo le previsioni della AdS/CFT. La tematica è di particolare attualità anche in vista degli upgrade fatti sia al LHC che al BNL proprio poter eseguire misure più precise proprio sulla produzione dei quark pesanti, o meglio dei mesoni D e B e dei barioni pesanti


Data di pubblicazione: 23/11/2019