FenixEdu™

Dissertação

{pt_PT=Impact of Quark-Gluon Plasma in Extensive Air Showers} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Os raios cósmicos de ultra-alta energia interagem com a atmosfera terrestre produzindo cascatas atmosféricas de alta energia, cujos valores não são atingíveis nos aceleradores atuais, como no Large Hadron Collider (LHC). O número de muões na superfície da Terra é um observável essencial para inferir a composição dos raios cósmicos. No entanto, os dados que têm sido recolhidos ao longo dos anos mostram que os modelos de interações hadrónicas utilizados para simular cascatas atmosféricas produzem um número de muões inferior àquele que se observa nas medidas experimentais. Este déficit é conhecido como o Puzzle Muónico e a sua origem deveria ser observável nas colisões de alta energia no LHC. De facto, experiências recentes de iões pesados revelaram a existência de um novo estado de matéria: o plasma de quarks e gluões, o qual tem sido estudado através de modelos de interações hadrónicas como o EPOS-LHC. Contudo, este revelou-se insuficiente e foi por isso modificado para explicar fenomenologicamente o déficit de muões observado, originando o modelo EPOS-QGP. O principal objetivo desta dissertação é estudar este novo modelo de forma a avaliar se o plasma de quarks e gluões consegue explicar tanto os dados obtidos no LHC como os dados provenientes dos raios cósmicos de ultra-alta energia., en=Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECRs) interact with the Earth's atmosphere producing Extensive Air Showers (EAS) at very high energies, which are not accessible at the Large Hadron Collider (LHC). The number of muons at the ground is a key observable to infer the mass composition of cosmic rays. But the data that has been collected along the years shows that the hadronic interaction models used to simulate EAS produce a muon deficit in regard to the experimental measurements. This is known as the Muon Puzzle and its source should be observable in high-energy collisions at the LHC. Incidentally, recent experiments with heavy-ions at the LHC have unraveled a new state of matter, called Quark-Gluon Plasma, which has been studied through models like the EPOS-LHC. However, this model was insufficient and so it was modified in order to phenomenologically explain the muon deficit that had been observed, originating the EPOS-QGP. The goal of this dissertation is to use this new model to assess if quark-gluon plasma can explain the measurements performed at the LHC and on UHECRs.}
Keywords: {pt=Raios Cósmicos de Ultra-Alta Energia, Cascatas Atmosféricas, Puzzle Muónico, Plasma de Quarks e Gluões, EPOS-QGP, en=Ultra-High Energy Cosmic Rays, Extensive Air Showers, Muon Puzzle, Quark-Gluon Plasma, EPOS-QGP}

Discussão: dezembro 2, 2022, 8:30