横向动量和Pseudorapidity依赖Xe-Xe碰撞粒子的生产TeV

文摘

通过碰撞系统配置,Tsallis统计结合多源热模型。改进后的模型用于研究横向动量和pseudorapidity Xe-Xe碰撞中产生的粒子TeV。我们将讨论详细的热力学性质,从横向动量分布的 , ,和不同的中心。的pseudorapidity光谱的带电粒子对不同中心模型中描述一致。模型的结果可以估计凭直觉的纵向配置碰撞系统。

1。介绍

ultrarelativistic重离子碰撞的重要目标是发现和研究夸克-胶子等离子体(QGP),这是一种新物质的强烈相互作用的夸克和胶子在高温度和密度(1- - - - - -3]。从2010年到2019年,大型强子对撞机(LHC)主要执行p- - - - - -p,ppb, Pb-Pb碰撞实验在不同的碰撞能量,提供不同类型的碰撞系统配置。2017年,大型强子对撞机进行另一种高能强子碰撞,即第一个Xe^129年离子碰撞TeV [4- - - - - -7]。因为Xe的原子核^129年核是Pb的不足^208年核,Xe-ion碰撞的调查可以大致桥或连接之间的差距和铅离子碰撞。好的架带系统,Xe-Xe碰撞系统带来了一个很好的机会来讨论colliding-system大小依赖的多粒子产生高能核碰撞(8,9]。原子核碰撞在高能量对带电粒子的生产提供大量实验数据,如π介子、k中介子和质子。碰撞粒子的生产包含软硬量子色过程之间的交互作用。粒子的特性讨论分布可以用来推断不同的碰撞系统的演化和动力学在不同质心能量。

对最终状态可见在这些碰撞,粒子横向动量和pseudorapidity多样性两个关键测量了解粒子产生过程和物质进化的极端情况下。横向动量谱是非常重要的,因为他们可以提供基本的信息QGP中创建的碰撞。带电粒子pseudorapidity多样性与早期的几何碰撞系统和极大的兴趣调查碰撞系统进化的属性。最近,爱丽丝协作测量带电粒子横向动量谱和多样性密度在Xe-Xe碰撞在大型强子对撞机(TeV5,6]。在这部作品中,横向动量谱分析了一种改进的多源热模型,在Tsallis统计(10- - - - - -13是进口的。结合碰撞图片,我们还讨论了带电粒子pseudorapidity密度不同的碰撞中心。粒子生产在不同的碰撞系统的调查可以帮助我们理解物质演化的不同的碰撞。

2。改进的多源热模型的粒子谱

在高能核子或原子核碰撞,进化系统的热力学信息非常丰富。这些发现的粒子碰撞产生的可能被视为一个多粒子系统。从不同的来源确定粒子排放。我们可以假设许多排放源形成交互系统(14- - - - - -17]。静止的参考系的来源,粒子动量的分布函数是由

在哪里 , ,和是归一化常数,温度和非平衡度参数,分别。的值接近1。的化学势 ,分布函数是

当1,标准的玻耳兹曼分布密度函数。粒子动量函数可以通过蒙特卡洛计算, 。粒子速度是

在哪里和分别是能量和纵向动量。pseudorapidity和横向动量

在哪里 是粒子发射角度和蒙特卡罗方法计算。的参数是一个随机数均匀分布在[0,1]。由于=分布函数的粒子横向动量在实验室参考系统框架

在横向动量相反,粒子pseudorapidity在实验室参考系统框架是不容易计算。自是源参考系的结果,一个来源是只考虑在方程(1)。计算的pseudorapidity,空间碰撞系统的规模在pseudorapidity不容忽视空间。沿着梁,这些资源可以分为如下四类:一个抛物领先粒子源pseudorapidity转变 ,弹筒由一系列的来源与pseudorapidity转变( ),气缸组成的一系列目标来源与pseudorapidity转变和目标领先粒子源pseudorapidity转变 。在实验室参考系,蒙特卡洛pseudorapidity粒子从四个部分的函数可以写成

由分布函数方程(1),我们可以获得源pseudorapidity在静止的参考系。然后,pseudorapidity分布在实验室参考系可以来源于空间碰撞系统的规模,所描述的碰撞方程(9)和(10)。

3所示。讨论和结论

图1显示横向动量分布的π介子 ,k中介子和质子在Xe-Xe碰撞产生TeV。满圆显示实验数据(5]九中心垃圾箱(从0%到5%中央周边碰撞碰撞到70 - 80%)。线方程的结果(6)。π介子、k中介子和质子,非平衡度 , 和 ,分别。对于相同的粒子,是一个常量值在每个时间间隔的中心。这反映了非等值的激发热来源的三个粒子的中心类。三种粒子的温度如表所示1- - - - - -3与和增加的增加碰撞中心。的微分截面不同碰撞中心由温度 ,反应系统冻结和考虑粒子将不再进行交互。粒子在低地区更接近热平衡和粒子在高地区更接近生产硬计算结果,这是由pQCD [18,19]。温度是用于反映定量排放来源的末态粒子的激发。

从π介子质子,这些粒子的质量影响横向动量的斜率光谱。所以,温度和非平衡程度依赖于末态粒子质量。随着粒子质量,温度增加一般和不平衡的程度减少。质量的依赖可能源自变形核,Xe。与碰撞产生的物质在一个有限的速度移动,Lorentz-boost级的动量分布发生明显和粒子的质量成正比。因此,的值 , 和系统是不同的。这表明关闭三系统的动态平衡。

图2显示pseudorapidity光谱在Xe-Xe碰撞产生的带电粒子TeV。满圆显示实验数据(6]12中心垃圾箱(从0%到2.5%中央周边碰撞碰撞到80 - 90%)。线方程的结果(7)- (10)。pseudorapidity光谱中表现出很强的中心的高度依赖性。这是因为观察粒子的数量大约是参与者的核子碰撞的数量成正比,这是一个函数的影响参数(20.- - - - - -23]。热化缸的配置参数如表所示4。的 和与碰撞中心略有增加。周边碰撞的pseudorapidity分布更广泛的比最中央的碰撞。所以,热化缸的长度空间随参数的影响。这意味着Xe-Xe碰撞中产生热资源数量的增加与中心。源的贡献不同类别直觉和碰撞系统的配置是量子化的视觉。它帮助我们了解碰撞系统的影响大小和演化信息的物质产生碰撞24,25]。

在文献[6),实验数据Xe-Xe pseudorapidity光谱的碰撞TeV首先提出。摘要Tsallis统计结合碰撞系统配置,我e。多源热模型。改进后的模型用于研究架带碰撞粒子生产系统,Xe-Xe碰撞(20.,26]。研究的横向动量分布的 , 和 ,温度和不平衡的程度。中心的依赖和粒子的质量依赖进行了讨论。根据结果,pseudorapidity带电粒子的光谱复制。该模型可以描述横向动量谱和pseudorapidity光谱。架带碰撞系统的配置是量子化的视觉上的碰撞,从而描述碰撞系统的主要特性。

数据可用性

我们的论文是一个理论研究。本文详细解释了如何计算理论的结果。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由中国国家自然科学基金资助下11247250和11575103,山西省自然科学基金批准号201701 d121005之下,和科技创新项目的高等教育机构在山西(STIP)批准号201802017。

引用

1. b . i Abelev m . m . Aggarwal z Ahammed et al .,“方位带电粒子和可能的当地强大的宇称不守恒的相关性,”物理评论快报,第103卷,第251601页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. j·亚当,Adamova, d . et al .,“相关event-by-event流谐波的波动在√Pb-Pb碰撞年代_神经网络= 2.76 Tev。”物理评论快报,卷117,不。22日,第182301页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. k . Tuchin“粒子生产在强电磁场在相对论重离子碰撞,“高能物理的发展ID 490495条,卷。2013年,34页,2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. s . Acharya f·t·阿科斯塔d Adamova et al .,“包容性J/ψ生产在√Xe-Xe碰撞年代_神经网络= 5.44 TeV。”B物理快报卷,785年,第428 - 419页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. s . Ragoni“π介子的生产,k中介子和质子在√Xe-Xe碰撞年代_神经网络= 2.76 TeV。”科学大型强子对撞机物理学报》上,第2018卷,第085页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. s . Acharya f . Torales-Acosta d Adamova et al .,“向心性和pseudorapidity依赖Xe-Xe碰撞带电粒子多样性密度的√sNN = 5.44 TeV,”B物理快报卷。790年,35-48,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. d·s·d·阿尔伯克基(爱丽丝协作),“强子共振,奇怪而multi-strange粒子生产Xe-Xe Pb-Pb碰撞和爱丽丝在大型强子对撞机,”核物理学一个卷,982年,第826 - 823页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. b·金(爱丽丝协作),”爱丽丝结果系统体积的带电粒子多样性密度依赖p-Pb, Pb-Pb Xe-Xe碰撞,“核物理学一个,第982卷,第279页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. f·贝里尼(爱丽丝协作),“测试系统流体的膨胀和热粒子尺寸的依赖关系生产与π,K, p,和ϕXe-Xe Pb-Pb碰撞和爱丽丝,“核物理学一个卷,982年,第430 - 427页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. c . Tsallis”泛化的波尔兹曼吉布斯统计,”统计物理学杂志,52卷,不。1 - 2、479 - 487年,1988页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. 调查局Abelev, j·亚当斯,m . m . Aggarwal et al .,“奇异粒子的生产p+p碰撞在√年代= 200 GeV。”物理评论C,卷75,不。6,064901年,页2007。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. j . Cleymans和d . Worku Tsallis分布在√与质子间的对撞年代_神经网络在LHC = 0.9 TeV。”物理学杂志G:核和粒子物理,39卷,不。2,p。025006年,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. z, y, l .阮g .范布伦f . Wang和z,“光谱和径向流在相对论重离子碰撞中冲击波与Tsallis统计描述,“物理评论C,卷79,不。5,051901年,页2009。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. 公元前,y y傅,l . l . Wang e .问:Wang和f·h·刘横动量分布nucleus-nucleus碰撞中产生的奇异强子√年代_神经网络= 5.44,200 GeV。”物理学杂志G:核和粒子物理,39卷,不。2,p。025009年,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. 公元前,y y傅,l . l . Wang和f·h·刘,”依赖的椭圆流横向动量和数量的参与者在非盟盟+碰撞√年代_神经网络= 200 GeV。”物理学杂志G:核和粒子物理,40卷,不。2,p。025104年,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. s . k .女子和c·p·辛格粒子生产ultrarelativistic重离子碰撞:statistical-thermal模型审查,”高能物理的发展文章ID 805413卷,2013年,27页,2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. j .杨任y y, w . n .张“介子横向动量谱、椭圆流和颗粒源模型的干涉RHIC和LHC重离子碰撞,“高能物理的发展ID 846154条,卷。2015年,18页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. j·亚当,d . Adamova m . m . Aggarwal et al .,“多重性依赖的带电介子、k中介子和(反)质子生产大横动量在√p-Pb碰撞年代_神经网络= 5.02 TeV。”B物理快报,第760卷,第720页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. g . Giacalone j . Noronha-Hostler m . Luzum j.y. Ollitrault,“面对水动力与Xe-Xe数据预测,”核物理学一个卷,982年,第374 - 371页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. b . g . Zakharov“蒙特卡罗格劳伯模型与介子云:预测5.44 TeV Xe + Xe碰撞,“欧洲物理期刊C,卷78,不。5,427年,页2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. m·l·米勒,k . Reygers s . j·桑德斯和p·斯坦伯格,“格劳伯建模在高能核碰撞,”核和粒子科学的年度审查卷,57号1,第243 - 205页,2007。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. m . Alvioli h . Holopainen k . j . Eskola和m . Strikman”初始状态各向异性及其不确定性ultrarelativistic重离子碰撞在蒙特卡罗格劳伯模型中,“物理评论C,卷85,不。3,p。034902年,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. m . Biyajima t .沟口健二,“多样性分布和“bose - einstein”相关性的分析在大型强子对撞机利用负二项分布和广义Glauber-Lachs公式,“欧洲体育杂志,54卷,不。6,105年,页2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. s . Acharya f . Torales-Acosta d Adamova et al .,“包容性J /ψ生产在√Xe-Xe碰撞年代_神经网络= 5.44 TeV。”B物理快报卷,785年,第428 - 419页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. Tripathy, s . De m·哈里斯和r . Sahoo”的方位各向异性预测Xe +√Xe碰撞年代_神经网络= 5.44 TeV使用多相运输模式”,物理评论C,第98卷,第064904页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. k . j . Eskola h .尼米r . Paatelainen和k . Tuominen”预测的多样性和流谐波5.44 TeV Xe + Xe在欧洲核子研究中心大型强子对撞机碰撞,“物理评论C,卷97,不。3,p。034911年,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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