I partikelfysik, en jet är en dusch av kollimerade partiklar som genereras av en högenergisk kvark eller gluon. Vid en bly-bly-kollision, jetstrålar måste passera genom kvarggluonplasma, ändra sin energi, spår och konsekvens.
I sin avhandling, Tomas Snellman studerade om det finns skillnader i jetstrålars egenskaper mellan proton-proton- och proton-bly-kollisioner. Målet var att avgöra om kvarggluonplasma kan genereras i en proton-bly-kollisioner, som då skulle jetplan börja likna observationer gjorda i bly-bly-kollisioner.
Het kärnämne betyder vanligtvis kvarggluonplasma (QGP). Det är en fråga så het att kvarkar och gluoner inte längre är begränsade till nukleoner, dvs. protoner och neutroner, men rör sig fritt i plasman. För att förvandla vanlig materia till kvarggluonplasma krävs temperaturer på cirka 2000 miljarder Kelvin. Dessa höga temperaturer kan uppnås vid högenergikollisioner mellan atomkärnor i laboratorier, till exempel vid Large Hadron Collider (LHC).
Tomas Snellman studerar partikelstrålar vid kollisioner mellan protoner och blykärnor, som har uppmätts vid CERN vid ALICE-experimentet av LHC.
Ett viktigt mål i de mätningar som utfördes vid ALICE var att ta reda på om egenskaperna hos en proton-bly-kollision kan förklaras med hjälp av enbart egenskaperna hos kall kärnämne. Kall kärnämne används helt enkelt för att referera till det vanliga tillståndet för atomkärnor, som är kallt med partikelfysikens standarder.
"På fältet har det konstaterats att kvarggluonplasma skapas vid bly-bly-kollisioner vid LHC. Den intressanta frågan är om detta kan hända även i proton-bly-kollisioner, säger Snellman.
Enligt skalorna inom partikelfysikforskningen är atomkärnor "stora". Således, bollen av kolliderande materia i en kollision mellan två tunga kärnor är tillräckligt stor för att förvandlas till kvarggluonplasma. Å andra sidan, en enda proton är så liten, att det bedömdes som osannolikt att QGP skulle skapas.
"Dock, vissa proton-bly-kollisioner har visat tecken på skapandet av QGP. Det är fortfarande okänt vad som faktiskt händer i proton-bly-kollisioner."
"I min forskning, Jag studerade om jetstrålar från antingen den genomsnittliga proton-bly-kollisionen eller från en exceptionellt aktiv kollision skiljer sig från jetstrålar som observerats i proton-proton-kollisioner. Förändringar i de aktiva kollisionerna skulle kunna ge tydliga bevis på skapandet av QGP. Dock, inom nuvarande experimentella kapacitet, inga bevis kunde hittas, " förklarar Snellman.
"Således, Frågan om QGP vid proton-blykollision är fortfarande öppen. Vissa mätningar stöder skapandet av QGP, men speciellt mätningar baserade på partikelstrålar, som denna avhandling, ser inga tecken. Eftersom den potentiella QGP-droppen skulle vara liten vid proton-blykollisioner, signalerna skulle vara svaga. Detta förklarar en del av diskrepansen, men inte allt. En lösning skulle kräva en bättre teoretisk förståelse av de bakomliggande fenomenen, men även på den experimentella sidan behöver vi bättre kontroll över de fördomar som påverkar våra mätningar så att även en svag signal kan upptäckas, avslutar Snellman.
