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Tomography of High-Energy Nuclear Collisions with Photon-Hadron Correlations

Tomography of High-Energy Nuclear Collisions with Photon-Hadron Correlations. 张汉中 华中师范大学粒子物理研究所. 南昌， 2010 年 04 月 18 日. 主要内容 喷注层析的含义 单 / 双强子反映的层析图像 光子标记的强子反映的层析图像 结论与展望. Hanzhong Zhang, J. F. Owens, Enke Wang and X.-N. Wang , Phys. Rev. Lett. 98, 212301 (2007);

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Tomography of High-Energy Nuclear Collisions with Photon-Hadron Correlations

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  1. Tomography of High-Energy Nuclear Collisions with Photon-Hadron Correlations 张汉中 华中师范大学粒子物理研究所 南昌，2010年04月18日

  2. 主要内容 • 喷注层析的含义 • 单/双强子反映的层析图像 • 光子标记的强子反映的层析图像 • 结论与展望 Hanzhong Zhang, J. F. Owens, Enke Wang and X.-N. Wang , Phys. Rev. Lett. 98, 212301 (2007); Phys. Rev. Lett. 103, 032302 (2009)

  3. 喷注层析：使用部分子喷注“透视”QGP Computed Tomography (CT) RHIC/LHC--QGP 夸克胶子等离子体 X射线 被吸收 计算机辅助成像

  4. leading particle hadrons q q hadrons leading particle Leading particle suppressed hadrons q q hadrons N-N collision A-A collision leading particle suppressed 喷注淬火（喷注能量损失） Jet quenching (Jet energy loss): X.-N.Wang and M.Gyulassy, Phys.Rev.Lett.68,1480(1992) 高能部分子喷注在穿出QGP的过程中，会遭遇QGP介质中的 粒子的多重散射，从而辐射胶子，损失能量（对QGP介质的 性质非常敏感）。 大横动量强子谱被显著的压低。

  5. 三种喷注 • 大横动量, • 单喷注  单强子 • 双喷注  双强子 • 光子标记的喷注  光子标记的强子 Single jet Dijet Gamma-jet

  6. Single and di-jet 层析的不足，“西瓜皮？” Hanzhong Zhang, J. Owens, EnkeWang and X. –N. Wang, Phys. Rev. Lett. 98(2007)212301 Dihadron Single Hadron

  7. NLO pQCD 部分子模型给出的Gamma-Jet LO (tree level) NLO corrections: (e.g. 23)

  8. Energy loss parameter 在相同的能量损失理论体系框架内，计算单强子谱、双强子谱和光子标记的强子谱 Enke Wang , X. -N. Wang , PRL87(2001)142301) Hanzhong Zhang, J. Owens, Enke Wang and X. –N. Wang, J. Phys. G., 34(2007)S801 single hadron dihadron 利用单、双强子谱确定的参数，应用到光子标记的强子谱的计算中。

  9. 光子标记的强子谱 The per-trigger photon-hadron spectra D_AA （z_T）就是一个平均的碎裂函数。这里的平均只不过是用光子的散射截面加权的平均. Sometimes we call D_AA as the photon-triggered hadron fragmentation functions

  10. 光子标记的强子谱 Hanzhong Zhang, J. F. Owens, E.Wang and X.-N. Wang , Phys. Rev. Lett. 103: 032302, 2009; Eur. Phys. J. C61: 825-828, 2009. p+p • 符合实验数据，表明： • In p+p ，NLO pQCD 部分子模型，不仅适用单双强子产生，而且适用于光子标记的强子产生。 • In Au+Au，又一个喷注淬火成功描述的明确证据。 Au+Au 相对横动量

  11. z_T较大的强子--- 来自表层的喷注 在左边及中央区域产生的 喷注，会损失较多能量， 因而不足以产生z_T较大 的强子 。 在光子标记（或关联）的强子中， z_T较大的强子，主要来自系统表层的喷注的贡献。 这些喷注损失能量较少，碎裂的强子不能准确反映QGP性质

  12. z_T较小的强子--- 来自深层的喷注 在中央区域附近产生的 喷注，尽管会损失一部分 能量，但是仍然能够产生 在z_T较小的强子 。 在z_T较小的强子，主要来自系统深层的喷注的贡献。 就探测QGP而言，光子标记的喷注优于单双喷注的是， 不仅能探测到“西瓜皮”，而且能探测到“西瓜瓤”。

  13. 结论与展望 • 高能核核碰撞中的大横动量的单强子、双强子和光子标记的强子的压低，都可以根据喷注淬火的观点给出合理解释。 • 比较强子、双强子和光子标记的强子给出的QGP的层析图像，光子标记的强子较全面准确反映QGP多的性质. • 如何根据喷注淬火效应，给出QGP性质的定量描述，例如，温度、密度或q^hat等相关量，尚待研究。 Thank for your attention!

  14. The fragmentation of the jets off the dense matter medium vacuum (X. -N. Wang , PRC70(2004)031901) The jet energy loss in a 1D expanding system: Energy loss parameter (a parameterization form of theory calculations)Enke Wang , X. -N. Wang , PRL87(2001)142301)

  15. NLO results for prompt photons in p+p Data with IC: PHENIX, PRL 98 (2007) 012002 “the measured photon samples … are expected to be isolated from parton jet activity.” Because of IC selected at RHIC, most fragmentation contributions from parton jets are taken out.

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