STAR合作组织的一群物理学家近日发表了一项高精度分析结果,该结果基于相对论重离子对撞机(RHIC)粒子碰撞的数据,涵盖了金离子在一系列能量范围内碰撞产生的质子数量。这项发表在《物理评论快报》上的研究,揭示了核物质相图上所谓“临界点”的关键特征,该点是夸克和胶子物质相转变的独特点。

RHIC作为美国能源部布鲁克海文国家实验室的核物理研究设施,一直是发现临界点研究的核心。临界点对于全面理解和描述夸克胶子等离子体至关重要,这种独特的核物质由RHIC最高能级的核碰撞产生。新研究结果增强了STAR对临界点先前暗示的信心,但科学家们表示,直到关键特征的另一部分显现,才会宣布发现。
STAR合作者、美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的Ashish Pandav指出:“STAR使用了全新升级的探测器组件,收集了大量数据集,使我们能在更广阔区域内追踪更多粒子。”这些改进使STAR团队在各种碰撞能量下收集到了前所未有的高精度数据。罗小峰作为STAR项目合作者和分析的领导者之一强调:“找到临界点将在核相图上树立里程碑,标志着我们理解物质在极端条件下行为方式的根本性进展。”
为了找到临界点证据,科学家们正寻找质子数量波动的迹象。核理论学家米哈伊尔·斯蒂芬诺夫预测,高阶统计分析将揭示这些波动特性。STAR探测器在最新质子生成数据中,对部分预测的峰度变化提供了强烈迹象。Pandav表示:“在RHIC金离子碰撞能量约为200亿电子伏特时,峰度数据中出现了一个清晰且显著的最小值。”