研究人员在重离子碰撞研究领域有新发现
发布时间: 2025-08-18 12:06:07
近日，华中师范大学王新年教授课题组在重离子碰撞研究领域取得重要进展。他在研究中首次发现，喷注粒子在穿越夸克-胶子等离子体过程中所引发的“耗散尾流”在实验中最常见的喷注事件中也能被明确识别。相关成果日前发表在国际期刊《物理评论快报》上。
喷注诱导的马赫波和耗散尾流对不同双喷注间隔下喷注强子快度关联的影响。华中师大供图
据介绍，在高能重离子碰撞中，科学家可以创造出宇宙早期曾经存在的极端物质状态——夸克-胶子等离子体（简称QGP）。这是一种由自由夸克和胶子组成的强耦合流体，是研究强相互作用物理的理想平台。
当高速喷射的夸克或胶子进入这种介质后，会发生剧烈能量损失，形成所谓“喷注淬火”现象。喷注能量在介质中不会无声无息地消失，而是以声波形式向外扩散，类似于超音速飞机激发的“音爆”现象，科学上称之为“马赫波”介质响应。这一过程不仅揭示了喷注与QGP之间复杂的相互作用，更被认为是探索QGP微观结构的“黄金钥匙”。
然而，实验中要从复杂的末态粒子数据中提取出马赫波信号极具挑战，因其容易与喷注诱导的胶子辐射混淆。对此，王新年团队聚焦于另一种更具特征性的介质响应——“喷注诱导耗散尾流”。这是一种因喷注穿过等离子体后留下的低密度“空穴”区域所形成的扰动，被认为是识别介质响应的关键信号之一。
通过系统研究不同快度间隔下的双喷注事件，该团队首次发现，喷注与软强子之间的快度关联在不同条件下呈现出明显的非对称性结构，这种结构正是耗散尾流存在的直接证据。值得一提的是，这一方法在实验中的混合事件分析框架下依然有效，不受到强大背景的影响，显示出广泛的适应性与应用前景。
据悉，该研究不仅拓展了耗散尾流的研究范畴，也为未来实验提供了切实可行的信号识别路径，有望推动喷注介质响应机制的深入探索，进一步加深人类对夸克-胶子等离子体这一极端物质形态的理解。
文章相关链接：https://doi.org/10.1103/vv7y-xbrc
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