Una multitud sale corriendo por un pasillo estrecho. Unos corren en grupo compacto en una dirección: eso se parece a los eventos en chorro en las colisiones de núcleos. Otros se dispersan uniformemente en todas direcciones: son los eventos isotrópicos. La forma de la dispersión de partículas, que los físicos llaman esfericidad transversal, resultó ser una herramienta útil para buscar un fenómeno raro.
En las colisiones de núcleos de plomo a energías enormes puede surgir el efecto magnético quiral: un campo magnético ultraintenso separa por un instante las cargas positivas y negativas a lo largo de su eje. Este efecto está predicho por la teoría, pero es difícil de aislar debido a los procesos de fondo: el flujo colectivo ordinario de partículas y las desintegraciones de resonancias de vida corta (partículas que se desintegran rápidamente en otras). Antes los eventos se clasificaban según el vector de flujo, pero ese método sufre de una dependencia circular: el propio clasificador está contaminado por el mismo fondo que debe suprimir.
Los autores del trabajo simularon colisiones de núcleos de plomo a una energía de 5,02 TeV con el modelo de transporte AMPT, incluyendo una implementación realista del efecto magnético quiral. Dividieron los eventos en chorro e isotrópicos según el valor de la esfericidad transversal y compararon la señal en estas dos clases. Resultó que en los eventos isotrópicos la contribución de fondo del flujo elíptico y de las desintegraciones de resonancias es considerablemente más débil, y la relación señal-ruido es mayor. Esto significa que seleccionar eventos isotrópicos es una forma más limpia de buscar el efecto magnético quiral.
Este enfoque complementa los métodos existentes y puede ayudar a confirmar o refutar la existencia del efecto magnético quiral en el experimento. Si el efecto se aísla de manera fiable, sería un paso importante para comprender las propiedades de la materia súper caliente que nace en las colisiones de núcleos relativistas.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.05654
We present the first study of the Chiral Magnetic Effect (CME) using transverse spherocity as an event-shape classifier in Pb+Pb collisions at $$\sqrt{s_{NN}} = 5.02$$ TeV, simulated with the A Multi-Phase Transport (AMPT) model with a realistic CME implementation. Transverse spherocity separates events into jetty and isotropic topologies based on the geometric distribution of transverse momentum. Unlike traditional event shape engineering methods, which use the flow vector as an event classifier that is itself contaminated by the very backgrounds it is intended to suppress, spherocity provides a cleaner, geometry-driven classification that avoids this circular limitation. CME inclusion shifts the spherocity distribution toward more isotropic events, confirming its sensitivity to CME-induced charge separation. The charge-dependent azimuthal correlator $$\Delta\gamma$$ and correlated background coupled with elliptic flow are consistently higher in jetty events. The scaled ratio $$\Delta\gamma/v_2$$ shows enhanced values for isotropic events, confirming effective background suppression after elliptic flow scaling. Our results demonstrate that isotropic event selection via transverse spherocity provides a cleaner and more reliable environment for CME searches by simultaneously suppressing flow-driven and resonance-decay backgrounds, making it a powerful complementary method to existing flow-vector-based methods.
El campo magnético en las colisiones de núcleos de plomo en el Gran Colisionador de Hadrones puede alcanzar $10^{18}$ gauss, mil millones de veces más intenso que el de los imanes más potentes de la Tierra, pero existe solo durante fracciones de segundo infinitesimales.