350 likes | 524 Views
Центральность в А-А столкновениях. Корреляция множественности частиц с прицельным параметром между ядрами в А-А столкновениях Или масштабирование – пропорциональность N ch величинам < T coll ( b) > или < N wound ( b) >. N ch < T coll ( b) > или N ch < N wound ( b) >.
E N D
Центральность в А-А столкновениях • Корреляция множественности частиц с прицельным параметром между ядрами в А-А столкновениях • Или масштабирование – пропорциональностьN ch величинам < Tcoll(b) > или< N wound (b)> N ch< Tcoll(b) > или N ch< N wound (b)>
Preliminary sNN = 200 GeV N charge Центральность в Аu + Au столкновениях Центральные Классы центральности:ch / geom % geom = 2 (r 0 (A 1/3 + B 1/3)) 2 , r 0 =1.13 fm Периферические
<Nbin> и <Npart> sNN = 200 GeV Monte Carlo Glauber Calculation, Au+Au Woods-Saxon Parameters: 0 = .169346 nucleons/fm3, r0 = 6.38 0.06 fm, c0 = 0.535 0.027 fm Cross-sections: NN = 42 1 mb, geo = 7.2 0.4 b
Результаты Au+Au столкновений (PHOBOS)при разных энергиях The Return of the Wounded Nucleon Model… Bialas & Czyz 1976, Elias et al 1978 Backer, QM-2002 Число заряженных частиц к числу участвующих пар нуклонов <N part> не зависит от центральности столкновений, т.е. N ch< N part> и растет с ростом s
_ pp Отсутствие пропорциональностиN ch<N part> для области ||<1 M.Baker, QM2002 PHOBOS Au+Au 200 GeV PRC 65 (2002) 061901R 130 GeV 19.6 GeV preliminary dN AA /d = { (1 – x(s)) < Tcoll > + x (s) < N wound > } dN pp /d D.Kharzeev, nucl-th/0211083
Эволюция подавления адронов при высоких рТ STAR PHENIX Чем больше <N part> , тем больше центральность A-A столкновения и меньше выход частиц
А-А столкновения Зависимость отPT и от центральности <N part> = <Nwound>
Выход частиц, модифицированный ядром, в А+А отношение выхода частиц в А+А и в р+р столкновениях, отнесенное к геометрическому «перекрытию» областей двух ядер <TAA> =<Tcoll> STAR, Au+Au charge particles PHENIX, Au+Au 0
Зависимость RAA (pT) от энергии для центральных А-А столкновений S.Margets,CMS-DELPHY, 2003 PHENIX Au+Au N coll N part Самый впечатляющий результат – выход на scaling по <N part > !!!
AA Leading Hadrons in Fixed Target Experiments Central Pb+Pb collisions at SPS p+A collisions: SPS: any parton energy loss effects buried by initial state multiple scattering, transverse radial flow,… Multiple scattering in initial state(“Cronin effect”) S.Margets (STAR),CMS-DELPHY, 2003
Зависимость подавления заряженных адронов от быстроты R CP(pT)for =0 / =2.2 BRAHMS Нет уменьшения выхода частиц с ростом pT при =2.2 в центральных столкновениях!
Вопросы При большихPT>4 ГэВ N ch< N wound >, но не N ch< Tcoll > • Почему N ch< N wound >считается подавлением выхода частиц в плотной адронной среде, рожденной в А+А столкновении ? • Не является ли этот эффект проявлением поглощения в ядерной среде в начальной стадии А+А столкновения?
А-А столкновения Зависимость от сорта частиц. Химический потенциал.
Ratio antibarion/barion Отношение систематически увеличивается с ростом числа странных кварков и с ростом энергии! STAR QM Poster on19.6 GeV data: D. Cebra
(p - p) Net protons= Np-Npbar • Net protons at ycm decreasing with increasing energy 130 GeV Au+Au
A.D.Panagiotou, P.G.Katsas hep-ph/0212082 Фазовые переходы при конечной барионной плотности А-А столкновения s - strange chemical potential q=u,d - quark chemical potential HG – hadron gas DQM – deconfined quark matter QGP – quark-gluon plasma
Отношение выходов адронов, отнесенное к числу бинарных столкновений для центральных и периферических соударенийR CP PHENIX STAR Подавление сильнее для мезонов, чем для барионов В области p T= 2-4 ГэВ/с нет подавления барионов в сравнении с мезонами, что противоречит наблюдениям в р + р и е++ е-столкновениях, где р/ ~ 0.1-0.3
Non-central Collisions z x y Elliptic Flow Geometry of Heavy Ion Collisions
Азимутальная корреляция адронов, отобранных вдоль лидирующих частиц: сигнал струй ? Центральные – нет back-to-back пиков ! Периферические – 2 пика: 0 и 3.14 Гистограмма – данные р+р, кривая – оценка фона в А-А, точки – лидирующие частицы
Коллективный эллиптический поток, v2Сравнение с расчетами в гидродинамической модели PHENIX STAR Несоответствие расчетам при рТ> 3 GeV/c
Зависимость от <N part> и отпсевдо-быстроты Существенное уменьшение v 2с ростом | | - противоречие идее инвариантности - зависимости в продольном направлении по
Коллективный эллиптический поток, v2Гидродинамика + погашение струй A.Steinberg (BNL), nucl-ex/0105013 Сравнение v2(pT) для заряженных частиц с расчетом по гидродинамике с учетом погашения струй (Gyulassy, Levai, Vitev. NPB571(2000)197 )
Выход на плато для KSиΛ (pT scale) • В чем физическая причина насыщения v2и подавления RAA? • Как тип частицы влияет на pT scale? • pTmeson≈2·pTparton? • pTbaryon≈3·pTparton? • Насыщение v2и спад RAAс ростом pT коррелируют. S.Margets (STAR),CMS-DELPHY, 2003 24
А-А столкновения Результаты d+A столкновений
Результаты d-A столкновений(нет плотной горячей материи) Центральные A-A столкновения (h+ + h-)/2, STAR (h+ + h-)/2, BRAHMS • Ядерный фактор R(d+Au) усиливается в сравнении с p+p, (Кронин эффект), • выше pT=2.5 ГэВ/сядерный фактор R dAu =1.4 и уменьшается к 1. • Азимутальная корреляция подобна р+р столкновениям
А-А столкновения Размеры системы адронов после вымораживания.
Outline of a heavy ion collision pre-collision QGP (?) and parton production hadron reinteraction hadron production (very) early environment dN/dt time STAR QM Talk: F. Retiere Chemical freeze out Collision images: S. Bass Kinetic freeze out
See for instance: Wong, p 431-475 HBT интерферометрия • In 1956 R. Hambury-Brown and R.Q. Twiss measured the size of a star using the Bose-Einstein correlation between pairs of photons. [R. Hambury-Brown and R.Q. Twiss, Nature 178 (1956) 1046] • The method was first applied in particle physics in 1960 by G. Goldhaber, S. Goldhaber, W. Lee and A. Pais, who studied the correlations of pairs of pions in proton-antiproton collisions. [G.Goldhaber et al., Phys. Rev. 120 (1960) 300] e.g.: • where: • q : four-momentum difference • k1, k2: four-momenta of two bosons • R : source dimensions (4-vector) • l : chaoticity parameter; 0 < l < 1
Freeze-out conditions • The information from the HBT radii provides a relation between the transverse flow velocity bT and freeze-out temperature TF • This information can be combined with that coming from the particle spectra to get an estimate of the freeze-out parameters: In the intersection region: TF 120 MeV bT 0.55 [H.Appelshäuser et al. (NA49), Eur. Phys. J. C 2 (1998) 661] [B.Tomášik et al., nucl-th/9907096]
Evolution time scale from STAR data ? Balance function Chemical freeze out??? Resonance survival Rout, Rside Rlong (and HBT wrt reaction plane) dN/dt time 5 fm/c 1 fm/c 10 fm/c 20 fm/c STAR QM Talk: F. Retiere Kinetic freeze out
Two-Pion HBT for Au+Au at 130 and 200 GeV Radii increase with centrality; decrease with increasing <mT> RO/RS < 1 Sinyukov* fits: A~t0 (source lifetime) t0 (central) = ~10 fm/c t0 (midcentral) = ~9 fm/c t0 (peripheral) = ~8 fm/c (side) (out) (*Makhlin and Sinyukov, Z.Phys. C39, 69 (1988)) (see Talk by M. Lopez-Noriega)
Сдвиг массы 0 (770) в p+p и Аu+Аu столкновениях при s = 200 ГэВ, 3.3<| |<5.0 J.Adams et al (STAR), nucl-ex/0307023 сдвиг 50 MeV !!! 1.Эффект перерассеяния 2. Взаимодействие с ядерной материей
A) Заключение • При усреднении по PT результаты N ch(s) для А + А и e++eсовпадают • Выход hи 0при высоких PT > 4 ГэВ/с подавлен в (А+А) центральных столкновениях в 4-5 раз в сравнении с р+р и (А+А) периферическими столкновениями • Среднее значение < PT >АА растет с N ch иsи < PT >ee< PT >АА< PT >pp • В промежуточной области p T= 2-4 ГэВ/с нет подавления барионов в сравнении с мезонами, что противоречит наблюдениям в р + р и е++ е- столкновениях, где р/ ~ 0.1-0.3
B) Заключение • Азимутальные корреляции back-to-back для адронов с лидирующими частицами подавлены для (А+А) центральных столкновений • В холодной ядерной материи, образуемой в (d+A) столкновениях, рождение частиц подобно наблюдениям в (р+р) и (р+А) соударениях • Большинство фактов, свидетельствует о том, что в начальной стадии А-А взаимодействия имеетсяплотная среда, в которой рожденные партоны теряют свой энергию из-за перерассеяний, что приводит к подавлению выхода частиц и к насыщению эллиптического потока v2(pT)