LHC能区不同碰撞系统中重味与轻味喷注淬火的研究

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在相对论重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)的相对论重离子碰撞实验中产生的夸克-胶子等离子体(QGP)为研究极端高温高密条件下的强相互作用物质提供了机会。大横动量的部分子在穿过QGP时会与其发生相互作用,同时伴有能量损失;这种现象被称为喷注淬火。喷注淬火是QGP产生的重要信号,在RHIC和LHC的Au-Au、Pb-Pb等大尺度碰撞系统中都观测到了喷注淬火,而在最小偏差的p-p、d-Au、p-Pb碰撞中却没有发现喷注淬火。与此同时,实验在LHC的高多重数p-Pb碰撞事件观测到了较强的各向异性集体流。这为QGP在高多重数的小系统碰撞事件中的存在可能提供了有力支持。结合上述事实可以推测,在最小偏差的p-Pb碰撞中,喷注淬火效应或被事件平均所掩盖。对系统大小的扫描可以为理解喷注淬火在p-Pb、d-Au碰撞中的消失提供帮助。相比p-Pb或d-Au,轻核对撞系统中的涨落更小,其初态有着更好的几何定义。因此,即将到来的轻核对撞实验为探索部分子-介质相互作用在大系统和小系统之间的过渡提供了绝佳的机会。目前有许多模型能够描述部分子在QGP中的演化。我们利用线性玻尔兹曼输运模型(LBT)结合流体力学背景来描述高能部分子在介质中的演化。在流体力学部分,初始条件由TRENTo模型生成;用(3+1)-D-CLVisc模型描述流体力学演化。在LBT模型中,我们使用领头阶微扰QCD模拟弹性散射;Higher-Twist理论描述的胶子谱来模拟部分子的韧致辐射。用次领头阶的微扰QCD来模拟硬部分子和强子的产生。利用上述框架,我们在由中心碰撞到边缘碰撞的多个对心区间内计算了(?)=5.02TeV的Pb-Pb系统,以及(?)的Xe-Xe系统中,横动量区间为8<pT<325GeV的带电强子和D0,D0,B±的核修正因子;以及由重味介子的半轻衰变产生的横动量区间为5<pT<37.5GeV的正负电子的核修正因子。在此基础上,对即将到来的(?)的Ar-Ar系统和(?)的O-O系统中的这些粒子的核修正因子对粒子横动量以及对心度的依赖进行了预测。结果表明:在相同对心区间内,核修正因子随碰撞核大小的减小而升高;在相同的参与核子数目下,不同碰撞系统之间的核修正因子在碰撞的质心能量以及初态几何的影响下也会有所差异。随着碰撞系统尺度不断减小,核修正因子不断接近单位1。
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