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Unveiling the dynamics of little-bang nucleosynthesis

物理 强子化 强子 大爆炸核合成 核物理学 夸克-胶子等离子体 核合成 动能 等离子体 宇宙 重离子 粒子物理学 核反应 离子 天体物理学 量子力学
作者
Kai-Jia Sun,Rui Wang,Che Ming Ko,Y. G.,Chun Shen
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41467-024-45474-x
摘要

Abstract High-energy nuclear collisions provide a unique site for the synthesis of both nuclei and antinuclei at temperatures of k T ≈ 100 − 150 MeV. In these little bangs of transient collisions, a quark-gluon plasma (QGP) of nearly vanishing viscosity is created, which is believed to have existed in the early universe within the first few microseconds after the Big Bang. Analyses of identified particles produced in these little bangs based on the statistical hadronization model for the QGP have suggested that light (anti)nuclei are produced from the QGP as other hadrons and their abundances are little affected by later hadronic dynamics. Here, we find a strong reduction of the triton yield by about a factor of 1.8 in high-energy heavy-ion collisions based on a kinetic approach that includes the effects of hadronic re-scatterings, particularly that due to pion-catalyzed multi-body reactions. This finding is supported by the latest experimental measurements and thus unveils the important role of hadronic dynamics in the little-bang nucleosynthesis.
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