Wanneer een deeltjesstraal met hoge energie een quark-gluonplasma (QGP) doorkruist, kan deze via verschillende mechanismen energie verliezen. Enkele van de belangrijkste manieren waarop jets energie verliezen in de QGP zijn:

Energieverlies bij botsing: Terwijl de straal door het dichte medium van de QGP gaat, ondergaan de samenstellende partonen (quarks en gluonen) botsingen met de partonen van de QGP. Deze botsingen resulteren in de overdracht van energie van de straal naar het medium, wat leidt tot een vermindering van de totale energie van de straal.

Stralingsenergieverlies: Partonen in de straal kunnen ook energie verliezen door gluonen uit te zenden via een proces dat stralingsenergieverlies wordt genoemd. Dit gebeurt wanneer een parton een versnelling ondergaat als gevolg van interacties met het QGP-medium. De uitgestoten gluonen voeren een deel van de energie van de jet af, waardoor deze geleidelijk verdwijnt.

Middelmatig geïnduceerde gluonsplitsing: In de aanwezigheid van de sterke kleurvelden binnen de QGP kunnen hoogenergetische gluonen zich splitsen in quark-antiquark-paren. Dit proces, bekend als medium-geïnduceerde gluonsplitsing, zet de energie die door de gluonen wordt gedragen effectief om in nieuwe quarks en antiquarks, die verder interageren met de QGP en bijdragen aan het algehele energieverlies van de jet.

Verstrooiing van Debye Screening Mass: De QGP vertoont een fenomeen dat Debye-screening wordt genoemd, waarbij de sterke kleurvelden op korte afstanden worden gescreend. Dit screeningseffect kan leiden tot de verstrooiing van partonen in de straal, waardoor ze afwijken van hun oorspronkelijke traject en energie verliezen als ze meerdere verstrooiingsgebeurtenissen ondergaan.

Het gecombineerde effect van deze energieverliesmechanismen leidt tot het uitdoven van hoogenergetische deeltjesstralen terwijl ze zich door de QGP voortplanten. De hoeveelheid energie die verloren gaat, hangt af van verschillende factoren, waaronder de energie van de jet, de eigenschappen van het QGP-medium (zoals de temperatuur en dichtheid) en de padlengte van de jet in het medium. Het bestuderen van jet-quenching en het begrijpen van de mechanismen achter energieverlies in de QGP bieden waardevolle inzichten in de eigenschappen en het gedrag van deze hete en dichte materie die ontstaat bij botsingen met hoogenergetische zware ionen.