عندما يصطدم نواتا رصاص بسرعة هائلة، تنشأ للحظة سحابة من المادة الملتهبة — أكثر كثافة وحرارة من مركز الشمس. عبر هذه السحابة تطير نفثات من الجسيمات: حزم ضيقة مثل أشعة الليزر، قُذفت بفعل الاصطدام. كاشف CMS يلتقط آثارها ويُظهر كيف تتغير النفثات وهي تشق طريقها عبر "الضباب" الساخن.
قاس العلماء مدى اتساع انتشار جسيمات النفثة في اتجاهين: على طول محور الحزمة وعرضيًا. اتضح أنه في الاصطدامات الأكثر مباشرة — عندما تتداخل النوى أكثر — تتشتت النفثة على نطاق أوسع، ويكون التشتت على طول محور الحزمة أقوى منه عرضيًا. شعاع مصباح يدوي يمر عبر دخان كثيف يتمدد إلى بقعة طويلة — وهكذا هنا أيضًا.
هذا السلوك للنفثات هو دليل مباشر على أنها تفقد طاقتها وهي تدفع المادة الساخنة. المقارنة مع اصطدامات البروتونات، حيث لا يوجد وسط ساخن، تؤكد أن التشتت ينشأ تحديدًا من التفاعل مع السحابة، وليس من خصائص النفثات نفسها.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2603.14385
The longitudinal invariance of jet-induced peaks in two-particle correlation functions from relativistic lead-lead collisions is experimentally explored. The data were collected at a center-of-mass energy per nucleon pair of 5.02 TeV in 2018 using the CMS detector. The dataset corresponds to an integrated luminosity of 0.607 nb$$^{-1}$$. Long- and short-range correlations are studied through two-dimensional distributions of the separations in pseudorapidity and azimuth between particles in an event. Jets manifest as a well-defined peak at small angular separations, and the shape of this peak provides insight into jet medium interactions. This Letter examines the evolution of the jet peak shape, focusing on the dependence of its width and longitudinal asymmetry on the transverse momentum, collision centrality, and pseudorapidity of the associated charged particles. The jet-peak distributions of lower transverse momentum particles broaden in both pseudorapidity and azimuth with increasing collision overlap, with the broadening in pseudorapidity being more pronounced. The longitudinal asymmetry of the peaks is also found to increase as the average pseudorapidity increases. These results are compared to proton-proton collision data that were obtained at the same nucleon-nucleon collision center-of-mass energy with an integrated luminosity of 252 nb$$^{-1}$$.
درجة حرارة المادة الناتجة عن اصطدام نوى الرصاص أعلى بـ 100 000 مرة من درجة حرارة قلب الشمس — حوالي 5 تريليونات درجة مئوية.
في رواية "لهب فوق الهاوية" لفيرنور فينج، سحابة بلازما ساخنة تمنع السفن من المرور عبرها — تمامًا مثل النفثات في ضباب الرصاص.