On pense que les boules de feu de quark-gluon-plasma (QGP), également connues sous le nom de gouttelettes, se forment lors de collisions d'ions lourds à haute énergie. Ces boules de feu se caractérisent par une température et une densité extrêmement élevées, conduisant à un état déconfiné des quarks et des gluons. Les principaux mécanismes proposés pour l'hadronisation des boules de feu QGP en hadrons sont :

Fragmentation/Recombinaison :

1. Fragmentation :À mesure que la boule de feu QGP se dilate et se refroidit, elle subit une fragmentation. Au cours de la fragmentation, les quarks et les gluons de haute énergie contenus dans la boule de feu se fragmentent en amas ou pré-hadrons plus petits. Ces préhadrons sont ensuite convertis en mésons et baryons.

2. Recombinaison :En plus de la fragmentation, une recombinaison peut également se produire lors de l'hadronisation. Dans les processus de recombinaison, les quarks et antiquarks constitutifs de différents amas de couleur neutre peuvent se recombiner pour former des hadrons. Cela peut conduire à la production de hadrons de saveurs et de nombres quantiques différents.

Coalescence :

1. Coalescence des quarks :Dans le mécanisme de coalescence, les quarks voisins situés dans un petit volume de la boule de feu se réunissent et forment des hadrons. Cela se produit lorsque les quarks ont une quantité de mouvement et un chevauchement spatial suffisants pour surmonter les forces de confinement des couleurs.

2. Coalescence de clusters :La coalescence d'amas implique la combinaison de pré-hadrons ou d'amas de quarks en hadrons plus gros. À mesure que la boule de feu se dilate et se refroidit, ces amas peuvent fusionner et former des hadrons de masses plus élevées.

Les processus de fragmentation et de coalescence contribuent à l'hadronisation des boules de feu QGP. Le mécanisme dominant peut dépendre de l’énergie spécifique de la collision, de la taille du système et des propriétés de la boule de feu. Les mesures expérimentales de la production de hadrons et de leurs propriétés, telles que les distributions de quantité de mouvement, les rapports de hadrons et les corrélations, fournissent des informations importantes sur la dynamique d'hadronisation des boules de feu QGP.

Il convient de noter que la compréhension du processus d’hadronisation du QGP constitue un domaine de recherche actif en physique nucléaire des hautes énergies. Les expériences et études théoriques en cours visent à mieux comprendre les mécanismes et les caractéristiques de l'hadronisation dans les collisions d'ions lourds.