19.6.2019 FM Tomas Snellman (Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, fysiikka)

Hiukkasfysiikassa kuumalla ydinaineella tavallisesti tarkoitetaan kvarkki-gluoniplasmaa. Se on niin kuumaa ainetta, etteiv?t kvarkit ja gluonit ole en?? kahliutuneet ydinhiukkasten, protonien ja neutronien, sis??n, vaan liikkuvat vapaasti aineen sis?ll?. Tavallinen aine muuttuu kvarkki-gluoniplasmaksi noin 2000 miljardin asteen l?mp?tilassa. ?
N?in korkeita l?mp?tiloja voidaan saavuttaa laboratoriossa suurenergisiss? ydin-ydin t?rm?yksiss?, esimerkiksi hadronit?rm?yttimess? (LHC).? Tomas Snellman tutkii hiukkasjettej? protonien ja lyijy-ytimien t?rm?yksiss?, joita on mitattu CERN:ss? suuren hadronit?rm?yttimen (LHC) ALICE-koeasemalla.
T?rke?n? tavoitteena ALICE-koeasemalla tehdyiss? kokeissa oli l?yt?? vastaus, voiko protoni-lyijy t?rm?yksen ominaisuudet selitt?? pelk?st??n kylm?n ydinaineen ominaisuuksilla.?Kylm?ll? ydinaineella tarkoitetaan yksinkertaisesti tavallista, eli hiukkasfysiikan standardeilla kylm??, atomiytimen olomuotoa.

”Alalla on yleisesti hyv?ksytty?, ett? LHC:ssa kvarkki-gluoniplasmaa syntyy lyijy-lyijy t?rm?yksiss?. Eritt?in kiinnostava kysymys on, voiko sit? synty? my?s protoni-lyijy t?rm?yksiss?”, Snellman sanoo.

Atomin ytimet ovat "suuria" hiukkasfysiikan tutkimuksen mittakaavassa.?Niinp? kahden raskaan ytimen t?rm?yksess? syntyv? ainepisara on riitt?v?n suuri muuttuakseen plasmaksi.?Yksitt?inen protoni on niin pieni, ettei plasmaa ennakoitu syntyv?n protoni-lyijy t?rm?yksiss? laisinkaan.

”Kuitenkin osassa protoni-lyijy t?rm?yksiss? on havaittu viitteit? kvarkki-gluoniplasman esiintymisest?. Viel? ei kuitenkaan tiedet?, mit? protoni-lyijy t?rm?yksiss? lopulta tapahtuu.”

”Tutkimusty?ss?ni vertailin protoni-protoni t?rm?yksiss? syntyneit? hiukkasjettej? sellaisiin, joita on mitattu keskim??r?isiss? tai?poikkeuksellisen aktiivisissa?protoni-lyijy t?rm?yksiss?.?Varsinkin aktiivisista?t?rm?yksist? l?ytyv?t muutokset voisivat tarjota selkeit? todisteita kvarkki-gluoniplasman syntymisest?. Tutkimuksessani t?t? tukevia todisteita ei havaittu t?m?nhetkisen mittaustarkkuuden rajoissa, Snellman sanoo.

”Edelleen on avoinna, syntyyk? kvarkki-gluoniplasmaa n?iss? t?rm?yksiss?. Tietyt mittaukset tukevat t?t?, mutta varsinkin hiukkasjetteihin perustuvat mittaukset, kuten t?m? tutkimus, puolestaan eiv?t tue. Joka tapauksessa protoni-lyijy t?rm?yksess? mahdollisesti syntyv? pisara kvarkki-gluoniplasmaa on pienempi kuin lyijy-lyijy t?rm?yksess?, jolloin havaittavat signaalitkin ovat heikompia. T?m? selitt?? osan ristiriidasta mutta ei nyky-ymm?rryksen valossa kaikkea. Ratkaisu vaatisi teoriapuolella parempaa ymm?rryst? vaikuttavista ilmi?ist?, mutta my?s kokeellisella puolella parempaa h?iri?tekij?iden poistamista, ett? pienikin signaali pystytt?isiin havaitsemaan”, Snellman arvioi.

Filosofian maisteri Tomas Snellmanin v?it?skirjan ”"Jet transverse momentum distributions from reconstructed jets in p-Pb collisions at √s_(NN ) = 5.02 TeV” tarkastustilaisuus pidet??n keskiviikkona 19.6. klo 12:00 fysiikan laitoksen luentosalissa FYS1. Vastav?itt?j?n? professori Jamie Nagle Coloradon yliopistosta ja kustoksena yliopistotutkija DongJo Kim. V?it?stilaisuus on englanninkielinen.

Tomas Snellman valmistui ylioppilaaksi Rauman Yhteislyseon Lukiosta vuonna 2007 ja aloitti fysiikan opinnot Jyv?skyl?n yliopistolla syksyll? 2007. H?n valmistui luonnontieteiden kandidaatiksi vuoden 2012 lopussa ja filosofian maisteriksi Jyv?skyl?n yliopistolla vuoden 2013 lopulla. H?nen v?it?sty?ns? ohjaajina toimivat yliopistotutkija DongJo Kim ja professori Jan Rak.

Tutkimus on julkaistu Jyv?skyl?n yliopiston v?it?stutkimusten sarjassa?JYU Dissertations, 99, 2019. ISBN 978-951-39-7800-6 (PDF) URN:ISBN:978-951-39-7800-6 ISSN 2489-9003

Linkki julkaisuun:?http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7800-6

Lis?tietoja:
FM Tomas snellman, tomas.snellman@cern.ch
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@www.beijingaz.com, puh. 050 581 8351

?