1 / 38

Ster András MTA KFKI RMKI

Az előreszórt részecskék záporai a PHENIX nullafoki kaloriméterében és a frontális nehézion-ütközések értelmezése hidrodinamikai képben. Relativisztikus nehézion ütközések kísérleti vizsgálat és hidrodinamikai értelmezése:. PhD disszertáció. Ster András MTA KFKI RMKI. Tartalom:

yitta
Download Presentation

Ster András MTA KFKI RMKI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Az előreszórt részecskék záporai a PHENIX nullafoki kaloriméterében és a frontális nehézion-ütközések értelmezése hidrodinamikai képben Relativisztikus nehézion ütközések kísérleti vizsgálat és hidrodinamikai értelmezése: PhD disszertáció Ster András MTA KFKI RMKI Tartalom: 1) Értekezés bemutatása 2) Tézispontok 3) Publikációk, hivatkozások 4) Köszönet

  2. Értekezés bemutatása Címe: Showers of forward scattered particles in the PHENIX Zero Degree Calorimeter and a hydrodynamical description of central heavy ion reactions Témavezető: Csörgő Tamás, az MTA Doktora Terjedelme: 107 oldal Fejezetek címei: 1) Bevezetés 2) Kísérleti berendezés 3) Hidrodinamika elméleti alapjai 4) Buda-Lund hidrodinamika model 5) Alkalmazás CERN SPS energiákra 6) Alkalmazás RHIC energiákra 7) Tézispontok

  3. A “gyűrűk ura” - a RHIC gyorsító • USA, Long Island, Brookhaven: Brookhaven National Lab (BNL) • Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) RHIC Manhattan, New York, NY

  4. Témakör: Nehézion ütközések Relativisztikus Heavy Ion Collider (RHIC) PHENIX kísérlet

  5. Tc • Tc=176±3 MeV (~2 terakelvin) • (hep-ph/0511166) Nehézion ütközések Hőmérséklet > Tc: Kvark Gluon Plazma. Új halmazállapot(ok?) Az erős kölcsönhatás aszimptotikusan nagy energiákon szabad (2004-es Nobel díj, D. J. Gross, H. J. Politzer, F. Wilczek) -> gáz? Újabban: Kvarkok folyadéka Rács QCD: p(m,T) Rács QCD RHIC-nél: p~p(T), cs2 = dp/de = cs2(T) = 1/k(T) Ilyen egzakt hidro megoldások családja ismert -> Cs.T. et al.

  6. Nehézion ütközések 1. mérföldkő: új jeleség Nagy p_t -és részecske elnyomás Au+Au ütközéseknél a RHIC nél. PRL címlapon (2002): A. Ster, „individual participant from KFKI”

  7. Nehézion ütközések 2. mérföldkő: új anyagfajta d+Au: nincs elnyomás. Au+Au: új anyagfajta. PRL címlap sztori (2003): 3 magyar intézet rendes tag (Debreceni Egyetem, ELTE, MTA KFKIRMKI)

  8. Nehézion ütközések 3. mérföldkő: 2005 AIP vezető eredménye • A legforróbb ismert anyag: tökéletes folyadék (halmazállapot) • http://arxiv.org/abs/nucl-ex/0410003

  9. Adatfelvétel

  10. Munkamódszerek Kísérlet: Egyéni résztvevő a PHENIX kísérletben (1999-2002) RMKI-s résztvevő a PHENIX kísérletben (2002 -2006) Zero Degree Caloriméter: hardver felügyelet, GEANT szimuláció centralitás meghatározás Au+Au és Cu+Cu ütközésekben Elmélet: A Buda-Lund hidrodinamikai modell fejlesztése (1998-) Korrelációk és spektrumok illesztése centrális Pb+Pb, Au+Au és p+p ütközésekben Szoftver: 1) Fortran, C, C++, ... 3) Geant 4) CERN MINUIT 5) PAW 6) Root, ...

  11. Kísérleti rész: Tézisek 1. és 2.

  12. Tézisek 1. ZDC GEANT szimuláció a ZDC-hez

  13. Tézisek: 1. pont Fragmentáció: NA49 adatok alaján Motiváció: Az esemény generátorok (Hijing, etc) nem állítanak elő spektátor fragmentumokat, d, 3He, etc magokat. Ezeket a ZDC-ből a RHIC mágnesek kisöprik, ezért a ZDC jelét alapvetően befolyásolják.

  14. Tézisek: 1. pont Results

  15. Tézisek: 2.pont

  16. Elméleti rész: Analógia -> Fittek RHIC tűzgömb  Nap • Központi zóna  Nap • Haló  Napszél • T0,RHIC ~ 210 MeV  T0,SUN ~ 16 millió K • Tsurface,RHIC ~ 100 MeV  Tsurface,SUN  ~6000 K

  17. Elméleti bevezetés: tökéletes folyadékok • A nemrelativisztikus hidrodinamika alapegyenletei: • Nem zárt, állapotegyenlet kell még: • Tökéletes folyadék: definíciók # 1: no bulk and shear viscosities, and no heat conduction. # 2: energy-momentum tensor diagonal in the local rest frame. • ideális folyadék: inekvivalens definíciók #1: térfogatát megtartja, de felveszi az edény alakját #2: nem viszkozus folyadék

  18. Egzakt, ellipszoidális megoldások • A nemrelativisztikus hidrodinamika új, önhasonló megoldásai • T. Cs. Acta Phys. Polonica B37 (2006) 1001, hep-ph/0111139 • A hőmérséklet skálafüggvénye tetszőleges, pld. homogén hőmérséklet  Gauss sűrűség Buda-Lund profil: Zimányi-Bondorf-Garpman profil:

  19. Relativisztikus Tökéletes Folyadékok • Rel. hidrodinamika: • Az egzakt megoldások új családja: nucl-th/0306004 • Bjorken megoldásának két hiányosságát korrigálja: • Véges rapiditás eloszlást jósol, transzverz folyást is tartalmaz • Hubble folyás  gyorsulás hiánya. • Gyorsuló, új, egzakt rel. hidro megoldások: nucl-th/0605070

  20. Hidrodinamikai emissziós függvény: Megfigyelhető mennyiségek, mag-glória korrekcióval: Profilok a fluxusra, a hőmérséklet, kémiai potenciál és folyás eloszlásokra A Buda-Lund hidro model

  21. Az általános Buda-Lund model Az eredeti modell axiális szimmetiára : 3d relativisztikus és nem-rel. Tökéletes folyadék megoldások alapján: Feltevések a profilfügvényekre: (Saját munkámban X = Y, centrális) Cooper-Frye prefactor: Négyessebesség eloszlása: Hőmérséklet: Fugacitás:

  22. Buda-Lund illesztések, NA49 adatok Legújabb

  23. Tézisek: 3. pont

  24. Tézisek 4. pont

  25. BudaLund fittek, RHIC Au+Au @ 130 GeV A. Ster, et al., Acta Phys.Polon. B35 (2004) 191-196, nucl-th/0311102

  26. Tézisek 5. pont

  27. BudaLund fittek, RHIC Au+Au @ 200 GeV http://www.kfki.hu/~csorgo/budalund/budalund1.5.qm04.tar.gz M. Csanád, …, A. Ster et al., J.Phys.G30: S1079-S1082, 2004

  28. Tézisek 6. pont

  29. Buda-Lund és a RHIC HBT “rejtély” felodása Buda-Lund hydro fit pirossal jelzi az (1994-96)ban megjósolt HBT skála viselkedést T. Cs, L.P. Csernai hep-ph/9406365 T. Cs, B. Lörstad hep-ph/9509213 Hadronok, T>Tc : a cross-over (folyt. átmenet) jele M. Csanád, T. Cs, B. Lörstad and A. Ster, nucl-th/0403074 ~ 50 modell kudarca

  30. 1/R2eff=1/R2geom+1/R2thrm és 1/R2thrm ~mt intercept ~ 0, tehát 1/RG2 ~0, így (x)/T(x) = const! Ez az oka a termikus és kombinatorikus modellek sikerének a RHIC-nél! azonos meredekség ~ fully developed, 3d Hubble folyás Hubble skálázás és a HBT sugarak Rside/Rout ~ 1 Rside/Rlong ~ 1 Rout/Rlong ~ 1 1/R2side ~ mt 1/R2out ~ mt 1/R2long ~ mt

  31. Tézisek 7. pont

  32. Tézisek 7. pont p+p @ RHIC

  33. Köszönet Családtagjaimnak Csörgő Tamásnak, témavezetőmnek (RMKI) PHENIX-es kollégáimnak RMKI-s és MFA-s kollégáimnak Bill Zajc professzornak (PHENIX), Bengt Lörstad professzornak (Lund EGYETEM) OTKA MTA- OTKA-NSF DOE és minden támogatónknak

  34. Tartalék fóliák

  35. Elméleti alapok • Elméleti keret: Standard Model • Stabil elemi részecskék: elektron, proton, (neutron) • A protonnak és neutronnak (kvark) szerkezete van: A kvarkok további, instabil részecskéket alkothatnak (~2000 ismert közülük, élettartamuk: ~10-6 - 10-23 sec) Barionok: 3 kvark kötött állapotok Mezonok: kvark-antikvark állapotok Egzotikum: Pentakvark ?

  36. Elméleti alapok • 2 alapvető elemi részecske család van: leptonok és kvarkok LEPTONOK KVARKOK generáció: e e up down - charm strange - top bottom töltés(e): -1 0 +2/3 -1/3 tömeg(MeV): 0.5 0 1.5-4 4-8 100 0 1150-1350 80-130 1777 0 174000 4100-4400 A leptonok és a kvarkok anyagszerű részecskék, fermionok

  37. Elméleti alapok ALAPVETŐ ERŐK erősség hatótávolság (m) közvetítő ERŐS (nukleáris) ~1 (E) 10-15(~proton sugár) 8 gluon ELEKTROMÁGNESES 1/137 végtelen 1 foton GYENGE (béta bomlás) 10-6 10-18 3 gyenge bozon GRAVITÁCIÓS 6x10-39 végtelen 1 graviton A kölcsönhatást közvetítő részecskék bozonok Pl.: neutron bomlás (béta bomlás)

  38. Publikációs statisztika

More Related