Was bedeutet "Photonenspektren"?
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Photonenspektren beziehen sich auf die Verteilung von Photonen, also Lichtteilchen, die bei Hochenergie-Kollisionen entstehen, wie sie in der Schwerionenphysik vorkommen. Diese Kollisionen passieren, wenn schwere Atomkerne, wie Gold, mit sehr hohen Geschwindigkeiten aufeinanderprallen.
Quellen von Photonen
Bei diesen Kollisionen kommen Photonen aus verschiedenen Quellen:
- Harte Prozesse: Das sind direkte Wechselwirkungen zwischen Teilchen, die Photonen erzeugen.
- Parton-Shower: Wenn Teilchen zerfallen, können sie Schauer von kleineren Teilchen erzeugen, was zur Photonenproduktion führt.
- Resonanzzerfall: Einige Teilchen zerfallen in andere Teilchen, die ebenfalls Photonen emittieren können.
Photonenausstoß
Die Anzahl der produzierten Photonen kann je nach verschiedenen Faktoren variieren, wie Energie der Kollision und Art der Kollision. Bei zentralen Kollisionen von schweren Ionen kann ein Zustand der Materie namens Quark-Gluon-Plasma entstehen, das die Photonenproduktion beeinflusst.
Bei niedrigeren Photonenergien skaliert die Anzahl der produzierten Photonen mit der Menge an erzeugten geladenen Teilchen in der Kollision. Bei höheren Energien ändert sich diese Beziehung jedoch, und die Anzahl der Photonen variiert mit der Energie der Kollision.
Pre-Equilibrium Photonproduktion
Bevor die Schwerionen-Kollision einen stabilen Zustand erreicht, werden Photonen in einer Phase namens Pre-Equilibrium emittiert. In diesem frühen Stadium entstehen ebenfalls Photonen, aber anders als in späteren thermischen Prozessen. Forscher nutzen mathematische Modelle, um diese beiden Arten der Photonenproduktion zu vergleichen und zu verstehen, wie sie miteinander verbunden sind.
Durch das Studieren sowohl der Pre-Equilibrium- als auch der thermischen Photonenproduktion können Wissenschaftler Einsicht in das Verhalten und die Eigenschaften der Materie gewinnen, die unter diesen extremen Bedingungen entstanden ist.