高能核-核碰撞中直接光子各向异性的数值模拟研(英文)

通过计算给出了在LHC能区非对心核 核碰撞中由椭圆流ν₂ 表示的高横动量直接光子的方位角不对称性。该高横动量光子是由喷注与热密介质相互作用而辐射出来的。光子椭圆流与强子椭圆流ν₂ 相差π/2的相位, 是直接光子椭圆流中负值的来源。同时, 计算表明LHC能区直接光子ν₂随粒子横动量p_T的变化趋势与RHIC上的实验结果一致, 但LHC能区较RHIC能区有更低的直接光子流ν₂ 值, 且ν₂ 值由负到正对应的转换p_T值更高。这表明在LHC能区喷注淬火效应更为明显, 表面发射的直接光子对光子椭圆流的贡献份额增强。The azimuthal anisotropy of high p_T direct photons is investigated by using the coefficient of elliptic flow ν₂ in non-central nucleus-nucleus collision at LHC energies. These photons come from radiation induced by the interaction between jet and hot/dense medium. The azimuthal anisotropy of high p_T direct photons is investigated by using the coefficient of elliptic flow ν₂ in non-central nucleus-nucleus collision at LHC energies. These photons come There is π/2 difference between direct photons and hadrons for the azimuthal elliptic flow ν₂. Such photons are the main source of the negative part of ν₂ for direct photons. The dependence of the direct photon ν₂ on the transverse momentum p_T at LHC energy is found to be consistent with the experimental results at RHIC energy. Furthermore, we find that the value of the direct photon ν₂ at LHC energy is smaller than that at RHIC energy. The value of the transverse momentum at which the direct photon ν₂ changes from negative value to positive at LHC is higher than that at RHIC. It’sfound the enhanced jet quenching effect and enhanced contribution for the elliptic flow ν₂ of the direct photons emitted from surface at LHC energy.     

在RHIC和LHC中光子-核子碰撞产生的大横动量双轻子

研究了RHIC和LHC能区的Au-Au和Pb-Pb周边重离子碰撞中,来自光子-核子相互作用产生的大横动量双轻子。利用微扰QCD 参数化和Weizs?cker-Williams近似计算了双轻子的产率。经过与领头阶和碎裂过程的双轻子产生数值计算结果相比较,光-核碰撞过程产生的大横动量双轻子在RHIC能区是可忽略的。但是在LHC能区,光-核碰撞在大横动量区域是周边重离子碰撞的一个重要的双轻子源。     

在RHIC和LHC中光子-核子碰撞产生的大横动量双轻子（英文）

研究了RHIC和LHC能区的Au-Au和Pb-Pb周边重离子碰撞中,来自光子-核子相互作用产生的大横动量双轻子。利用微扰QCD参数化和Weizs?cker-Williams近似计算了双轻子的产率。经过与领头阶和碎裂过程的双轻子产生数值计算结果相比较,光-核碰撞过程产生的大横动量双轻子在RHIC能区是可忽略的。但是在LHC能区,光-核碰撞在大横动量区域是周边重离子碰撞的一个重要的双轻子源。     

UrQMD模型中对质心能量7.7～62.4GeV下正反粒子椭圆流的差异研究（英文）

利用UrQMD-3.3p1模型模拟了在质心能量(~sNN)~(1/2)=7.7,11.5,19.6,27,39和62.4GeV的Au+Au碰撞,在中心快度区域分析了质子,π+,K+以及它们相应的反粒子的椭圆流。分析了粒子与相应的反粒子的v2差值随横动量pT的变化。分析结果表明,在UrQMD模型中在整个BES能区K-的v2值大于K+的。在能区7.7～62.4GeVπ+和π-的v2(pT)值几乎相同。然而实验上在低能区7.7,11.5和19.6GeV,在所考察的pT值范围内v2(π-)大于v2(π+)。能清楚看到在UrQMD模型中在整个BES能区反质子的v2大于质子的,这与实验结果相反。理论结果与实验数据相反,表明我们还需要不断深化对重离子碰撞的强耦合性和输运过程的非平衡性的理解。     

兰州CSR能区238U238U碰撞椭圆流模拟研究

用相对论输运模型模拟了束流动能为520MeV/u的²³⁸U＋²³⁸U碰撞实验. 研究了在两种极端对撞方位的UU碰撞中, 末态核子和π介子椭圆流v₂与碰撞参数、快度以及横动量的依赖关系. 研究表明, 由于挤压(squeeze-out)效应, 末态核子和π具有负的椭圆流; 体-体UU中心碰撞事件具有最大初始坐标空间形变, 因而具有最大的负的椭圆流, 约12%; 在最小无偏事件样本下, 体-体和头-头碰撞, 中央快度平台上的核子椭圆流大小相当, 而前者π椭圆流略大于后者; 在中央快度平台, 低横动量核子和π主要由反应后期Δ衰变得到, 而高横动量主要是参与核子再散射生成, 因而在低横动量区它们具有相似的流, 而在较高横动量区(>0.3GeV/c)由于旁观核子的再散射和吸收效应, 它们的椭圆流有明显压低.     

UrQMD模型中对质心能量7.7~62.4 GeV下正反粒子椭圆流的差异研究(英文)

利用UrQMD-3.3p1 模型模拟了在质心能量√sNN = 7.7, 11.5, 19.6, 27, 39 和62.4 GeV 的Au+Au 碰撞,在中心快度区域分析了质子,π+,K+ 以及它们相应的反粒子的椭圆流。分析了粒子与相应的反粒子的v2 差值随横动量pT 的变化。分析结果表明,在UrQMD 模型中在整个BES 能区K- 的v2 值大于K+ 的。在能区7.7 ~ 62.4GeV π+ 和π-的v2(pT) 值几乎相同。然而实验上在低能区7.7, 11.5 和19.6 GeV, 在所考察的pT 值范围内v2(π-)大于v2(π+)。能清楚看到在UrQMD模型中在整个BES 能区反质子的v2 大于质子的,这与实验结果相反。理论结果与实验数据相反,表明我们还需要不断深化对重离子碰撞的强耦合性和输运过程的非平衡性的理解。     

RHIC能区的纵向流分布特征和核阻止特性的研究

首先利用相对论纵向非均匀集体流模型讨论RHIC能区的净质子分布特征,并分别与AGS,SPS的实验结果比较,发现,RHIC能区所产生的粒子系统具有很强的非均匀分布特征,表现为很强的核透明性,并分析了非均匀集体流模型与实验中的核阻止特性的紧密联系,接着分别研究了RHIC能区所产生质子、反质子和净质子的分布,这些研究可以帮助我们深入了解最新的RHIC能区的粒子分布和核阻止特征.     

质子椭圆流与对称能的密度依赖性

基于同位旋和动量依赖的强子输运IBUU04模型, 研究了¹³²Sn+¹²⁴Sn碰撞系统中的质子椭圆流对对称能的敏感关系. 研究发现入射能量从每核子400MeV到800MeV时质子椭圆流在低横动量端对对称能的敏感性高于高横动量端, 同时发现随着入射能量的增大, 质子椭圆流对对称能的敏感性在降低. 在研究入射能量范围内, 当入射能量为每核子400MeV左右时质子椭圆流对对称能最为敏感.     

动量相关势对直接流和椭圆流的影响

利用极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型,研究了两种不同强度的动量相关势对中子、质子、氢同位素和带电荷粒子等四种粒子直接流和椭圆流的影响.计算结果表明,在不可压缩系数K0一定的情况下,直接流几乎不敏感于动量相关势的变化,而高动量粒子的椭圆流v2则敏感于高动量处动量相关势强度的大小及其动量依赖.考虑高动能区强度较强...     

色玻璃凝聚近似下极端相对论重离子碰撞中的双轻子和光子产生(英文)

在色玻璃凝聚胶子饱和框架下,研究了相对论重离子碰撞中的双轻子和光子产生。在胶子饱和区域,在微扰近似(kT-因子化近似) 下低转移动量双轻子和光子的主要产生机制是胶子-胶子相互作用。在RHIC 和LHC 能量区域的相对论重离子碰撞中,饱和动量的值远远大于量子色动力学禁闭标度ΛQCD,这使得αs?1。此时,当转移动量小于饱和动量Qs 时质子和原子核的胶子密度值就会很高,双轻子和光子的不变产生横截面会由于饱效应而得到增强。数值结果给出在RHIC 和LHC 能量区域的pp, pA 和AA碰撞中,来源于色玻璃凝聚的低转移动量双轻子和光子产生贡献是显著的。We investigate inclusive dileptons and photons production in relativistic heavy ion collisions based on the idea of gluon saturation in the color glass condensate (CGC) framework. In the gluon saturation region, the dominant mechanism for low-pT dileptons and photons production in the perturbative approach (the kT-factorization approach) is gluon-gluon interaction. At Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and Large Hadron Collider (LHC) energies, the value of saturation momentum becomes larger than the Quantum Chromodynamics (QCD) confinement scale ΛQCD for relativistic heavy ion collisions, which implies that αs?1. In this state, the gluon density for proton and nucleus with transverse momentum less than the saturation momentum Qs will reach a high value, and the invariant cross-section for dileptons and direct photons is further enhanced by saturation effects. The numerical results indicate that the production of low-pT dileptons and photons from the color glass condensate becomes prominent in pp, pA, and AA collisions at RHIC and LHC  Energies.     

介质对部分子劈裂几率的影响

利用部分子在热密QCD介质中的辐射谱, 研究部分子在热密介质中的演化规律. 研究结果表明, 在相同能量下介质诱导效应使得部分子在介质中的劈裂几率大于部分子在真空中的劈裂几率; 高密度介质中的部分子劈裂几率大于低密度介质中的劈裂几率. 本文研究结果与美国BNL/RHIC相对论重离子碰撞实验中观测到的高横动量强子产额压低现象一致, 揭示了在RHIC能区已经生成高温高密物质.     

金-金碰撞中由双光子过程产生的软双轻子(英文)

计算了由准相干双光子相互作用导致的低横动量双轻子产生。 对于不同的质量范围, 准相干双光子相互作用在低横动量区域都很重要。 将计算结果与相对论重离子对撞机RHIC的PHENIX实验数据进行比较, 发现随着双轻子不变质量的增加, 准相干双光子过程的修正作用会更加明显。     

AGS和RHIC能区核-核碰撞中的领头粒子效应与双柱模型

在总结双柱模型计算结果的基础上, 用该模型对交变梯度同步加速器(AGS)和相对论性重离子对撞机(RHIC)能区核－核碰撞中的领头粒子效应进行了统一分析. 结果表明:在AGS和RHIC能区, 不同中心性核－核碰撞中带电粒子(赝)快度分布的不同, 主要由领头粒子的贡献影响; 如果扣除领头粒子的贡献, 不同中心性核－核碰撞中带电粒子的(赝)快度分布有相同的形状.     

RHIC能区Au+Au非对心碰撞中的事件形状

利用相对论量子分子动力学模型RQMD,结合2π干涉学分析,对RHIC能区s=200AGeV Au+Au非对心碰撞的事件形状进行了研究.研究表明,HBT参数可以反映事件在坐标空间的非对称性,而不能直接给出事件在动量空间的压力梯度.另外,HBT参数对横动量的依赖关系对系统的空间–动量关联较为敏感.     

核–核碰撞中喷注淬火导致的双强子产生压低

通过考虑喷注淬火效应,分析了相对论性高能重离子碰撞中双强子的产生.结果表明,喷注淬火压低了大不变质量谱和大横动量的双强子的产生.与质子–质子碰撞的情形类似,核–核的擦边碰撞(碰撞参数很大)产生的强子有很强的背靠背的关联.在核–核对心碰撞(碰撞参数很小)中,由于喷注穿过强作用物质导致的喷注淬火介质效应,产生的强子的背靠背的关联几乎消失.     

相对论重离子碰撞的输运模型研究

美国的布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机（RHIC）和欧洲核子中心的大型强子对撞机（LHC）的大量实验结果表明,在相对论重离子碰撞中已经产生了一种近似完美流体的强耦合部分子物质。基于一个多相粒子输运模型（AMPT）理论工具,对RHIC和LHC实验上的一些重要结果的开展了三个方面的理论研究工作（集体流、喷注淬火、手征磁效应）,研究结果揭示了初始的夸克胶子等离子体（QGP）能量密度涨落经过部分子输运演化产生末态粒子的各阶次的集体流、喷注和部分子物质的相互作用导致喷注的能量损失、末态相互作用严重影响手征磁效应的大小等物理过程作用机制。The experimental results from the BNL Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and the CERN Large Hadron Collider (LHC) show that a nearly perfect fluid (i.e. strong-coupling Quark Gluon Plasma) has been created in relativistic heavy-ion collisions. I introduce our theoretical results based on a multi-phase transport (AMPT) model. Several important topics such as collective flow, jet quenching, chiral magnetic effect, are addressed. The simulation results indicate that the initial fluctuations of energy density of the QGP lead to all orders of harmonic flows of final particles via parton cascade, the strong interactions between jet and the QGP make jet lose much energy, and the final state interactions play an important role to affect the initial chiral magnetic effect in relativistic heavy-ion collisions.     

相对论重离子碰撞中的重味产生

重味粒子是新的物质形态——夸克胶子等离子体的敏感探针。 利用相对论流体力学描述夸克胶子等离子体的时空演化, 采用输运方程模拟重味粒子在夸克胶子等离子体中的运动, 既考虑重味粒子的热胶子离解, 也通过细致平衡原理包含重味粒子在热密媒质中的重产生。 正是由于离解与重产生之间的竞争以及竞争对于碰撞能量、 横动量和快度的依赖性, 自然解释了在RHIC能区的J/ψ疑难, 预言了在LHC能区由于重产生取得主导地位, J/ψ的核修正因子在中心和半中心碰撞中将随着参与反应核子数的增大而升高, 同时其平均横动量会受到强烈的压低。 Heavy quarkonium is a sensitive signature of the new state of matter-quark gluon plasma produced in high energy nuclear collisions. We describe the space time evolution of the quark gluon plasma by relativistic hydrodynamic equations and the quarkonium motion by transport equation. We found that the competition between the gluon dissociation and regeneration can explain naturally the J/ψ puzzles at RHIC energy. We predict the increase of the nuclear modification factor in semi central and central collisions and the related transverse momentum suppression at LHC energy.     

RHIC-STAR重离子碰撞实验中可鉴别粒子的集体流研究

本文总结了RHIC-STAR重离子碰撞实验中近年来重要的空间各向异性流的结果。主要包括最高能量重离子碰撞中多重奇异及含粲夸克粒子椭圆流的结果和RHIC能量扫描计划BES-I中椭圆流和直接流的结果,其中金金碰撞54.4和27 GeV是最新测量结果。我们发现新碰撞能量点的直接流符合碰撞能量依赖的总体趋势;椭圆流符合组分夸克标度性,这表明54.4和27 GeV的金金碰撞中形成了部分子层次的集体运动。同时展望了未来能量扫描实验的计划以及与之对应的空间各向异性流的研究重点。     

相对论重离子碰撞中背景磁场的计算与分析

通过洛伦兹变换推导了相对论匀速运动点电荷磁场公式.在此基础上得到了相对论重离子碰撞中背景磁场的计算公式,并考虑原子核在纵向的厚度.对RHIC能区Au-Au碰撞和LHC能区Pb-Pb碰撞所产生的磁场进行了数值计算,着重讨论了原点磁场的能量依赖性质并给出了直观的定性解释.     

强作用介质诱导的光子辐射和双轻子产生

考察了相对论性高能重离子碰撞中产生的硬部分子喷注穿过强作用介质时,喷注与介质中的部分子多次散射诱导的光子辐射与双轻子产生,得到了对应于opacity展开第一阶的光子横动量谱,辐射光子导致的喷注的能量损失以及双轻子的不变质量谱,结果表明,光子的产生率随横动量的增加而降低,双轻子的产生率随其不变质量的增加而减小,辐射光子导致的能量损失线性依赖强作用介质靶的厚度。