Studium dynamiky jádro-jaderných srážek pomocí korelační femtoskopie na experimentu STAR Jindřich Lidrych

Obsah Jindřich Lidrych  Motivace  Relativistic Heavy Ion Collider - RHIC a STAR  Geometrie srážky a jednotlivé fáze  Dvoučásticová korelační femtoskopie  Typická změřená korelační funkce  Volba vztažné soustavy  Cíle práce

Motivace pro kvark-gluonové plasma Jindřich Lidrych Kvark-gluonová plasma – nová fáze jaderné hmoty (vysoká teplota a tlak) kvarky a gluony jsou “volné” lze vytvořit při jádro-jaderných srážkách

Relativistic Heavy Ion Collider - RHIC Jindřich Lidrych

Solenoidal Tracker at RHIC - STAR Jindřich Lidrych

Geometrie srážky a jednotlivé fáze Jindřich Lidrych

Geometrie srážky Jindřich Lidrych Netriviální časový vývoj typické pro relativistické srážky Závisí na: počáteční anisotropii době termalizace stavové rovnice existenci a druhu fázového přechodu Porozumění časoprostorovému vývoji je klíčové pro interpretaci ostatních výsledků

Dvoučásticová femtoskopie Jindřich Lidrych  charakteristické rozměry na úrovni 10fm  tzv. korelační femtoskopie – měření velikosti systému v momentě termálního freeze-out (v době finální emise částic)  pomocí dvoučásticových korelací v oblasti malých relativních hybností

Dvoučásticová korelační femtoskopie Jindřich Lidrych měření korelace dvou částic s malou rozdílnou hybností vzniká v důsledku interakce v konečném stavu p1p1 p2p2 - vlnová funkce popisující interakci (kvantová stat., Coulomb, silná int.) dvoučásticová emisní funkce: pravděpodobnost emise dvou částic ve vdálenosti r* s relativní hybností k* in pair rest frame

Dvoučásticová korelační femtoskopie Jindřich Lidrych p1p1 p2p2 Dvoučasticová korelační funkce je citlivá k rozdělení vzdáleností emisních bodů částic. Experimentálně konstruovaná korelační funkce

Identické neinteragující částice Jindřich Lidrych p1p1 p2p2 nejjednodušší pro neinteragující částice – pouze kvantová statistika: symetrizace vlnové funkce pro mesony (piony, fotony) A korelační funkce je : x1x1 x2x2 p1p1 p2p2 Fourierův obraz zdroje

Typická změřená korelační funkce Jindřich Lidrychp dAu AuAu typická jednodimenziální korelační funkce závislá na abs. Q ve skutečnosti měříme ve 3dimenzí

Volba vztažné soustavy vzhledem k typickým symetrií není kartézská soustava (x,y,z) vhodná typicky se volí vztažná soustava spojená s párem, kde jedna z os je nasměrovaná v příčném směru – out-side-long systém výhoda: v tomto systému je zdroj dobře popsaný Gaussem Out: ve směru součtu příčných hybností obou částic Side: kolmá na out Long: ve směru svazku

Výsledky za posledních 20let x Jindřich Lidrych typické rozměry řádově 10fm (velké) Význam parametrů: R_sid– čistě geometrický význam R_lon – nese informaci o longit. expanzi (expanze v ose z) R_ou – několik vlivů: vliv rozpínání, projev v p_ závislost a tomu se rozumí, a vliv délky života zdroje

Výsledky za posledních 20let x Jindřich Lidrych první předpovědi pro případ fázového přechodu 1.druhu narůst poměru R_out/R_si–- první motivace pro femtoskopické měření -> nebylo pozorováno – jeden z prvních důkazů, že nepozorujeme fázový přechod 1.druhu

Obrácená úloha Jindřich Lidrych Obrácená femtoskopie = obrácená úloha Lze studovat interakci exotický systémů  *(1530)‏ ?

Naše cíle Jindřich Lidrych studium interakce na srážkách Au+Au a pozorování φ rezonance důvod: φ rezonance by měla být citliná na velikost zdroje jediné výsledky jsou z NA49 STAR má zatím výeledky z K+K+ a a K-K- měření na předchozích datech nešli použít z důvodu příměsi, upgrade detektoru TOF – Time of flight dovoluje seperaci elektronů a kaonů E=158 GeV K + K - in Pb+Pb at SPS(NA49)

Závěr Jindřich Lidrych srážka těžkých iontů – netriviální časový vývoj dvoučásticová korelační femtoskopie dovoluje měřit charakt. Rozměry systému jedno z prvních měřené – neexistuje fázový přechod prvního druhu studium exotických systémů a jejich interakce cíl práce: studium korelace K+K- a jejich interakce skrze φ rezonance

Jindřich Lidrych Konec, děkuji za pozornost