物理学院STAR实验组在热密核物质相变研究中取得新进展

华大在线讯（通讯员 王棣）日前，物理学院罗晓峰教授课题组在高能重离子碰撞实验中研究高温高密核物质相变的实验研究中取得新进展。课题组与来自美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）、加州大学戴维斯分校、日本筑波大学及印度国家科学教育研究所的科研人员合作，利用相对论重离子对撞机(RHIC)产生的高能原子核束流进行对撞实验，探究了核物质在高温高密度状态下强子物质和夸克胶子等离子相的相变现象。该研究于2023年2月24日发表在国际权威物理杂志《物理评论快报》上。研究成果的主要贡献者包括我校罗晓峰教授及其博士后张宇，我校作为主要贡献单位。

该实验研究分析了高能重离子对撞机自2010年起近十年采集的海量的实验数据，对净质子数分布的高阶累积矩进行测量。实验测量发现，0-40%中心碰撞的六阶累积矩(C6/C2)随着碰撞能量的降低逐渐变为负值，但在最低碰撞能量3 GeV时变为正值。实验观测到的负的六阶累积矩以及各阶次的层级(hierarchy)现象与从第一性原理出发的格点QCD的计算结果相符合，揭示出高能核碰撞中热化夸克胶子等离子体已经形成且强子相和夸克物质相为平滑穿越。最低能量与高能量在测量值和符号都显示出明显差异，意味着热密核物质状态方程发生了明显的改变，3-20 GeV将是第二阶段能量扫描搜寻QCD相变临界点的重点能区。

RHIC-STAR是基于美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机上STAR实验的大型国际合作组，由来自13个国家67个单位的706位科研人员组成。该工作得到国家自然科学基金委重大项目、优青项目、科技部重点研发项目及中国博士后基金资助。

附论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.082301

（审读人：俞云伟）