Påvisning av rotasjon i tung-ionekollisjoner

Den svært energiske materien, som har en veldig høy temeperatur og tetthet og som er generert i partikkelakseleratoren LHC (Large Hadron Collider) ved CERN, er kalt kvark-gluon-plasma (QGP). QGP er laget av de minste elementærpartiklene, kvarker og gluoner, og det eksisterer i det tidlige universet og i sentrum av små og tunge stjerner. Det kan bli skapt bare for et kort øyeblikk i laboratoriet før det deretter eksploderer og lager et stort antall partikler. Ved å studere disse produserte partiklene kan vi teoretisk beregne egenskapene av QGP, noe som kan hjelpe oss å forstå det tidlige universet hvor QGP eksisterte som en form. QGP som er produsert i tung-ionekollisjoner kan bli simulert og studert ved "particle in cell relativistic (PICR) computational fluid dynamics (CFD) "-modellen.

Rotasjonen av en væske er normalt i det daglige liv, slik som bølger som snur på overflaten av havet, eller skyer som ruller på himmelen. Disse fenomenene er beskrevet tradisjonelt av Kelvin-Helmholtz-instabilitet (KHI), og dette kan også forekomme i perifere tung-ionekollisjoner. Etter kollisjonen roterer systemet og utvides, før det kjøles ned veldig raskt. Rotasjonen av systemet er forårsaket av den meget store innledende dreieimpulsen, som er til stede i perifere kollisjoner, men ikke i eksakt sentrale kollisjoner. Den store dreieimpulsen og skjærkraften forårsaker KHI til å skje i plasma av lav viskositet, som leder til en enda større rotasjon av den varme tette materien.

En slik rotasjonseffekt kan bli karakterisert av virvling som karakteriserer den lokale rotasjonen av den spinnende materien. I avhandlingen er en metode som er kalt differensial korrelasjons-funksjonsanalyse introdusert og studert for å oppdage og kvantifisere rotasjonen av systemet.

Personalia:

Sindre Velle er født 1991, vokst opp på Karmøy og er utdannet ved Universitetet i Bergen. I 2013 fullførte han sin mastergrad, og fra april 2014 har han arbeidet med doktorgraden ved Insitutt for Fysikk og Teknologi. Veilederene har vært Laszlo Csernai og Jan S. Vaagen.