化学平衡化的夸克-胶子等离子体中产生的双轻子的横向质量谱.docVIP

化学平衡化的夸克-胶子等离子体中产生的双轻子的横向质量谱 2011年6月 第28卷第2期 广西师范学院:自然科学版 JournalofC;uangxiTeachersEducationUniversity:NaturalScienceEdition Jun.2011 V0I.28NO.2 文章编号:1002—8743(2011)02—0035—03 化学平衡化的夸克一胶子等离子体中产生的双轻子的横向质量谱 管娜娜 (广西师范学院物理与电子工程学院,广西南宁530023) 摘要:研究=200GeV能量下Au+Au的对心碰撞,并在化学平衡化的夸克一胶子等离子体中计算 了双轻子的横向不变质量谱,从中提取斜率即温度,发现其对双轻子的不变质量有近似线性的增函数关系.这种 增函数关系不仅是系统径向流影响的结果,还包含了双轻子的不变质量与其产生源温度之间的增函数关系的 影响. 关键词:夸克～胶子等离子体;双轻子;横向不变质量谱 中图分类号:0572文献标识码:A 格点QCD理论预言在高温或高密的条件下会产生从普通的强子物质到一种夸克解禁,局部热化 的新物质状态一夸克一胶子等离子体(QGP)的相变.位于美国布鲁克海汶国家实验室的相对论重离 子对撞机(RHIC)在过去几年的运行中已经取得了大量可喜的结果.这些结果都表明在RHIC上已产 生了一种新的高温,高密度的具有很强的集体运动特性的物质.研究重离子碰撞的一个非常重要而有 趣的唯象理论工具是电磁探针.与强子观测量相反,电磁探针在离开碰撞形成的介质的过程中几乎没 有相互作用发生,这就使得它们能够携带系统演化的直接信息….理论上,QGP的电磁辐射的谱函数 能够从热光子辐射和双轻子辐射中提取出来,然后我们便可以反过来用谱函数研究QGP的各种性质. 1横向不变质量谱与碰撞系统径向流的关系 在先前的工作中,笔者用相对论流体力学模型研究了RHIC200GeVAu+Au对心碰撞下具有 有限重子数密度的化学平衡化QGP系统的演化过程,并计算了在演化过程中双轻子的产额以及系统 粘滞性的影响,给出了双轻子产生的不变质量谱].横向动量谱(横向不变质量谱)不仅包含谱函数的 信息,而且能够给出一些反映膨胀介质重要特性的信号,比如横向(径向)流以及温度等.事实上,人们 已经通过强子的横向动量谱研究了介质的集体流行为],使我们对核一核碰撞之后形成的火球的 动力学特性有了更为深入的了解.早在十几年前,在NA44谱仪上,人们已经测得了Pb十Pb和S+s 碰撞中的,K和质子的横向动量分布,发现横向质量谱可由以下函数拟合: = A唧字),(1)TdT\』, 式中A是任意常数,T是与分布函数的斜率有关的拟合参数.对Pb+Pb,S+S碰撞系统,拟合所得的 温度参数表现为强子不变质量的近似线性的增函数,可用下述关系表示: T=Tb+(T),(2) 其中,T和(v)为拟合参数. 这一结果可在流体力学中得到解释.在流体力学理论中,物质流的概念可描述为具有不同质量的 粒子以相同的速度做集体运动.因此,由经典力学的知识我们便可以知道,粒子的总动能依赖于粒子的 质量,即质量越大其总动能越高.而实验上所得到的斜率参数T表征了粒子的总能量,包含热能项和 收稿日期:2011—06—08 *基金项目:国家自然科学基金项目 作者简介:管娜娜(1984一),女,山东临沂人,博士 ? 36?广两师范学院:f1然科学版第28卷 动能项.其中的热能项又与粒子产生(冻结)时介质的温度(即冻出温度)有关.这样,我们便可知上式 中的拟合参数7,表示系统的冻结温度,()可视为介质的集体流速度. 与强子的情况不同,双轻子连续地产生于系统从高温时的小集体流到低温时较大的集体流的整个 演化过程之中.因此,双轻子的横向质量(或动量)谱能够提供其产生区域的温度和集体流的信息,并帮 助我们区分强子态发射源和部分子态发射源的性质.CERN的SPS上的NA60探测了158GeV的In+ In碰撞的不变质量M≤2.56GeV的双轻子的横向不变质量谱,实验结果表明,了,在Mlt;1GeV时有 随M呈近似线性的上升趋势,这再次表明末态强子气体中径向流的存在.而在Mgt;1Gev时,T陡然 下降.如果这一突变是由流的大小所引起的,那么我们便可推测,对于双轻子其发射源发生了本质的转 变.最近,文献[7]的作者利用2+1维理想流体力学模型研究了200GeVAu+Au碰撞的时空演 化,并用双轻子的横向动量谱提取出温度斜率参数与双轻子不变质量之间的关系来研究碰撞系统的径 向流.他们的研究结果显示,从部分子相中提取的温度与强子相有明显不同,这是碰撞系统的演化过程 的一个很好的信号.在文献[8]中,MohanlY等人从光子与双轻子横动量谱的比值中提取出系统的径向 流的信息,得到径向速度对