Plasma di quark e gluoni: accelerazione fino a 500 MeV al bordo

Gli scienziati hanno mappato l'accelerazione all'interno del plasma di quark e gluoni, uno stato ultracaldo della materia creato nelle collisioni tra particelle, rivelando che raggiunge livelli estremi al bordo della fireball. I risultati, riportati il 3 agosto 2026, suggeriscono che l'accelerazione potrebbe fungere da nuovo parametro di controllo per la materia governata dalla forza forte.

La ricerca, guidata dai fisici dell'Università di Fudan Yu-Gang Ma e Xu-Guang Huang, ha combinato i modelli di trasporto di particelle AMPT e UrQMD con un metodo di smoothing gaussiano per trasformare le distribuzioni di particelle in campi fluidi continui. Ciò ha permesso al team di tracciare l'accelerazione per energie di collisione da 3,5 GeV a 2,76 TeV.

Secondo lo studio, l'accelerazione propria di picco raggiunge diverse centinaia di MeV sia a basse che ad alte energie, con la più forte accelerazione trasversale diretta verso l'esterno vicino al confine della fireball. Il bordo diventa un punto caldo di accelerazione perché la pressione cala rapidamente mentre la densità di entalpia rimane bassa, rafforzando l'effetto tramite l'equazione di Eulero relativistica.

A energie di collisione più basse, lo stop nucleare causa una decelerazione fino a circa 500 MeV, mentre a energie ultrarelativistiche i nuclei si attraversano così rapidamente da generare brevi e intensi impulsi di accelerazione. Poiché l'accelerazione più potente è concentrata lungo il confine, l'effetto complessivo cambia solo leggermente tra collisioni frontali e angolate.

Il professor Huang ha dichiarato che l'accelerazione non è solo un dettaglio cinematico, ma potrebbe agire come parametro di controllo termodinamico della materia QCD. Attraverso l'effetto Unruh, un'accelerazione di diverse centinaia di MeV potrebbe assomigliare a temperature vicine alla temperatura di transizione QCD, aggiungendo potenzialmente un "asse di accelerazione" alla struttura di fase della materia QCD e influenzando le transizioni chirali e di confinamento.

I ricercatori prevedono di incorporare un'evoluzione idrodinamica più realistica nei loro calcoli e cercare segnali sperimentali, come pattern nella polarizzazione di spin degli iperoni, che possano rivelare l'influenza dell'accelerazione. Il lavoro, pubblicato su Nuclear Science and Techniques, mira a trasformare gli effetti quantistici non inerziali in segnature misurabili presso collider come RHIC e LHC.