Accès ouvert déclaré 2024 article

Imaging shapes of atomic nuclei in high-energy nuclear collisions

M. I. Abdulhamid, B. E. Aboona, J. Adam, J. R. Adams, G. Agakishiev, I. Aggarwal, M. M. Aggarwal, Z. Ahammed, A. Aitbaev, I. I. Alekseev, E. Alpatov, A. Aparin, S. Aslam, Jennifer M. Atchison, G. S. Averichev, V. Bairathi, J. G. Ball Cap, K. N. Barish, Pallavi Bhagat, A. Bhasin, S. Bhatta, Savita R. Bhosale, Igor G. Bordyuzhin, J. D. Brandenburg, A. V. Brandin, C. Broodo, X. Z. Cai, H. Caines, M. Calderón de la Barca Sánchez, D. Cebra, Jakub Ceska, I. Chakaberia, B. K. Chan, Z. Chang, A. Chatterjee, D. Chen, Jun Chen, J. H. Chen, Z. Chen, J. Cheng, W. Christie, X. Chu, H. J. Crawford, M. Csanád, G. Dale-Gau, Arkaprava Das, T. G. Dedovich, I. M. Deppner, A. A. Derevschikov, A. Dhamija, P. Dixit, X. Dong, J. L. Drachenberg, E. Duckworth, J. C. Dunlop, J. Engelage, G. Eppley, S. Esumi, O. Evdokimov, Oleg Eyser, R. Fatemi, Salvatore Fazio, C. J. Feng, Yicheng Feng, E. Finch, Y. Fisyak, F. A. Flor, Chengjie Fu, T. Gao, F. J. M. Geurts, N. Ghimire, A. Gibson, K. Gopal, X. Gou, D. Grosnick, A. Gupta, A. Hamed, Y. Han, M. D. Harasty, James W. Harris, H. Harrison-Smith, W. He, X. H. He, Yang He, C. Hu, Qiang Hu, Yangzhi Hu, H. Z. Huang, H. Z. Huang, S. L. Huang, T. Huang, Y. Huang, T. J. Humanic, Masao ISSHIKI, W. W. Jacobs, A. Jalotra, C. Jena, Y. Ji, J. Jia, X. Ju, E. G. Judd, S. Kabana, D. Kalinkin, K. Kang, D. Kapukchyan, K. Kauder, D. Keane, A. Kechechyan, A. Khanal, A. Kiselev, A. G. Knospe, H. S. Ko, L. Kochenda, A. A. Korobitsin, A. Yu. Kraeva, P. Kravtsov, L. Kumar, M. C. Labonte, R. Lacey, J. M. Landgraf, Alexei M. Lebedev, Richard Lednicky, J. H. Lee, Y. H. Leung, C. Li, Da Li, H-S. Li, Hongyang Li, Wenxin Li, X. Li, Zhiying Li, Xixin Liang, Ying-Shuang Liang, T. H. Lin, Y. Lin, C. Liu, G. Liu, H. Liu, L. Liu, T. Liu, Y. W. Liu, Z. Liu, T. Ljubicic, O. Lomicky, R. S. Longacre, E. Loyd, Tingting Lu, J. Luo, X. F. Luo, V. B. Luong, L. Ma, R. Ma, Y. G. Ma, N. Magdy, R. Manikandhan, S. Margetis, O. Matonoha, G. McNamara, O. Mezhanska, K. Mi, N. G. Minaev, Bedangadas Mohanty, Buddhadeb Mondal, M. M. Mondal, Isaac Mooney, D. A. Morozov, Alexander Mudrokh, M. I. Nagy, A. S. Nain, J. D. Nam, Md. Nasim, E. Nedorezov, D. Neff, J. M. Nelson, Meng-Yuan Nie, Grigory Nigmatkulov, T. Niida, L. V. Nogach, T. Nonaka, G. Odyniec, A. Ogawa, Sung Bin Oh, V. A. Okorokov, K. Okubo, B. S. Page, S. K. Pal, Ashish Pandav, A. K. Panday, Y. Panebratsev, Tanmay Pani, P. Parfenov, Arpon Paul, C. Perkins, B. R. Pokhrel, M. Posik, A. V. Povarov, T. Protzman, N. K. Pruthi, J. Putschke, H. R. Qi, Hongbo Qiu, C. Racz, S. K. Radhakrishnan, Ajay Rana, R. L. Ray, C. W. Robertson, Oleg V. Rogachevsky, M. A. Rosales Aguilar, D. Roy, Letian Ruan, A. K. Sahoo, Nihar Ranjan Sahoo, H. Sako, S. Salur, E. Samigullin, S. Sato, Brian C. Schaefer, W. B. Schmidke, N. Schmitz, J. Seger, R. Seto, P. Seyboth, N. Shah, E. Shahaliev, P. V. Shanmuganathan, T. Shao, Meenakshi Sharma, Natasha Sharma, Rohini Sharma, S. R. Sharma, A. I. Sheikh, De-Zhen Shen, D. Y. Shen, Ka Shen, S. S. Shi, Y. Shi, Q. Y. Shou, F. Si, Jaideep Taggart Singh, Subhash Singha, P. Sinha, M. J. Skoby, Y. Söhngen, Y. Song, Bajarang Bali Lal Srivastava, T. D. S. Stanislaus, D. J. Stewart, Mikhail Nikolaevich Strikhanov, Yuan Su, Changqing Sun, X. Sun, Y. Sun, B. Surrow, D. N. Svirida, Z. W. Sweger, A. C. Tamis, A. H. Tang, Zheng Tang, Arkadiy Taranenko, T. Tarnowsky, J. H. Thomas, D. Tlusty, T. Todoroki, M. V. Tokarev, S. Trentalange, P. Tribedy, O. D. Tsai, C. Y. Tsang, Z. Tu, J. Tyler, T. Ullrich, D. G. Underwood, I. Upsal, G. Van Buren, A. Vasiliev, Veronica Verkest, F. Videbæk, S. Vokal, S. A. Voloshin, G. Wang, J. S. Wang, J. Wang, K. Wang, X. Wang, Y. Wang, Z. Wang, J. C. Webb, P. C. Weidenkaff, G. D. Westfall, H. Wieman, G. Wilks, S. W. Wissink, X. Wu, B. Xi, Z. G. Xiao, G. Xie, W. Xie, H. Xu, Nengluan Xu, W. Xu, Gangui Yan, Z. Yan, C. B. Yang, Qian Yang, Yang Su, Y. Yang, L. Yi, Yang Yu, Wenyou Zha, C. Zhang, D. Zhang, Jianyu Zhang, S. Zhang, W. Zhang, X. Zhang, Y. Zhang, Z. J. Zhang, F. Zhao, Jiaxin Zhao, Mengfei Zhao, S. Zhou, Yang Zhou, X. Zhu, M. Źurek, M. Zyzak

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Le résumé fourni par la source

Abstract Atomic nuclei are self-organized, many-body quantum systems bound by strong nuclear forces within femtometre-scale space. These complex systems manifest a variety of shapes 1–3 , traditionally explored using non-invasive spectroscopic techniques at low energies 4,5 . However, at these energies, their instantaneous shapes are obscured by long-timescale quantum fluctuations, making direct observation challenging. Here we introduce the collective-flow-assisted nuclear shape-imaging method, which images the nuclear global shape by colliding them at ultrarelativistic speeds and analysing the collective response of outgoing debris. This technique captures a collision-specific snapshot of the spatial matter distribution within the nuclei, which, through the hydrodynamic expansion, imprints patterns on the particle momentum distribution observed in detectors 6,7 . We benchmark this method in collisions of ground-state uranium-238 nuclei, known for their elongated, axial-symmetric shape. Our findings show a large deformation with a slight deviation from axial symmetry in the nuclear ground state, aligning broadly with previous low-energy experiments. This approach offers a new method for imaging nuclear shapes, enhances our understanding of the initial conditions in high-energy collisions and addresses the important issue of nuclear structure evolution across energy scales.

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Le contrôle bibliographique ouvert

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Titre Crossref: Imaging shapes of atomic nuclei in high-energy nuclear collisions
Date Crossref: 06/11/2024
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
Type: journal-article

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Où se fait cette recherche

American University in Cairo American University in Cairo, Égypte (code pays fourni par la source)
Université ou école supérieure
Texas A&M University pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Czech Technical University in Prague pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
The Ohio State University pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Joint Institute for Nuclear Research pays non établi dans la notice
Structure de recherche
Panjab University pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Variable Energy Cyclotron Centre pays non établi dans la notice
Organisme public
Kurchatov Institute pays non établi dans la notice
Structure de recherche
Institute for Theoretical and Experimental Physics pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
National Research Nuclear University MEPhI pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Indian Institute of Technology Patna pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Abilene Christian University pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure

American University in Cairo (American University in Cairo, Égypte), Texas A&M University et Czech Technical University in Prague, avec 9 autres affiliations. Pays d’affiliation : Égypte.

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