PPT楕円型 x方向y方向流量违课件.ppt

1、楕円測定探 物質,筑波大学 下村 真弥 Heavy Ion Pub 名古屋大学 2008/06/16,2,Outline,2 楕円型 （Elliptic Flow） 実験結果RHIC LHCv2測楽,3,V2 ？,生成粒子反応平面為角度,v2、生成粒子方位角方向異方性（Azimuthal anisotropy）強度？,分布展開,dN/d(-) = N (1 + 2v2cos(2(-),ex. -分布,4,V2 ？,生成粒子反応平面為角度,粒子収量、（x方向）（y方向）、v20,v2、生成粒子方位角方向異方性（Azimuthal anisotropy）強度？,分布展開,dN/d(-) = N (

2、1 + 2v2cos(2(-),ex. -分布,v2 生成粒子反応平面対楕円率,5,楕円型（Elliptic Flow）？, 粒子集団運動 楕円型 方向方向流量違。,衝突関与部初期幾何学的異方性運動量空間方位角異方性検出。 衝突生成物質性質反映測定量,？,？, R ; 等方的(Isotropic), R ; 異方的(anisotropic),粒子平均自由行程（）衝突関与部半径R十分大、相互作用、粒子等方的広。(圧力勾配),6,QGP中平均自由行程衝突関与部半径R比十分小、系局所的熱平衡達圧力勾配 粒子運動量空間方位角異方性 R ; isotropic 自由振舞 R ; anisotropic

3、流体振舞,平均自由行程（）衝突関与部半径R十分小,原子核 非中心衝突、衝突部初期形形（幾何学的異方性）,物質相互作用 圧力勾配 楕円型 v2有限,v2測定、衝突関与部初期幾何学的異方性運動量空間方位角異方性検出。 衝突生成物質性質反映測定量,衝突関与部楕円率対対応考。,7,相互作用2、発達可能性。,衝突後時間発展描像,衝突,QGP,熱平衡,化学的凍結,熱的凍結,化,2増。,v、作？,8,実験結果、,v2、絶対値比常気。,pT dependence species dependence Energy dependence Size dependence,9,Elliptic flow Low p

4、T,RHIC実験様粒子v2測定、有限値示！運動量1.5 GeV/c以下質量軽粒子v2大観測。v2()v2(K)v2(p)= 流体力学説明。非常早時間熱平衡仮定0 = 0.6 fm/c = 系熱平衡状態示唆 強相互作用物質存在meson(,K)baryon(p)v2振舞mid pT異,Hydro;Phys. Rev. C 67 (03) 044903 v2; Phys.Rev.Lett.91 182301 (2003) PHENIX,金金、s =200GeV,10,補足,PRC48(1993)2462 M.Konnos D-thesis,spectra :横運動量分布、流体力学使（Blast-w

5、ave Fit）説明。 /K/p質量違 radial flow効果含、実験結果再現、p+p実験差説明。 化後radial flow存在,Low pT 、流体的振舞,11,Elliptic flow Mid pT,v2: Au+Au, s = 200GeV , MB,KET = mT-m0,Mid pT (1.5GeV/cpT 4.0GeV/c) 流体力学説明。 meson(,K)baryon(p)v2振舞異、数。 数v2同描 (universal v2存在) KET scaling 、質量効果取除低pT領域一致。 v2横運動依存粒子種一致。（？） 数。 u,d,s比重c、u,d,s同程度flo

6、w解析結果。（Shingos D-thesis）,PRL 98, 162301,Recombination 描像一致。 flow決示唆。,12,QM06, A. Taranenko,STAR preliminary 200 GeV Au+Au,SQM06, M. Oldenburg,補足, v2、 v2 v2近。 s-、u/d同程度。,13,Quark Number Scaling,化一、近同運動量持 qq = Meson (,K) qqq = Baryon (p)Universal分布w(pT)仮定,meson,baryon,w(pT),分布,v2決以下式成立,p/ ratio 再現。,re

7、combination,Recombination model,fragmentation,v2 (200GeV Au+Au ) baryonMeson違再現。,14,v2:結果High pT,High pT pT高粒子、初期衝突作高pT持破砕作含。 反応平面関係、高pT粒子v2、？。 高密度物質中損失、量進長、衝突関与部幾何学的異方性、有限。QGP生成示唆。,金金、200GeV結果,長軸方向 損失 大,短軸方向 損失 小,粒子放出 大,粒子放出 小,15,比較表,粒子種,System (CuCu, AuAu),Centrality,Size,AuAu 200,AuAu 62,CuCu 200

8、,CuCu 62,scaling,nq+KET,今,調,16,Energy dependence,比較： s = 62.4 200 GeV,詳見中心衝突度(Npart) 別小Cu+Cu比較/K/p 粒子識別行 next section,s=200GeV 62GeV v2 一致 物質熱平衡状態達示唆,黒 200GeV 赤 62.4GeV,黒 200GeV 赤 62.4GeV,Au+Au,Cu+Cu,17,Energy dependence,s=17GeV (SPS) 、50%減少。 RHIC、上v2上傾向。 s 62.4 GeV 、衝突持込変v2同。 RHIC、物質熱平衡状態達示唆,FOPI :

9、 Phys. Lett. B612, 713 (2005). E895 : Phys. Rev. Lett. 83, 1295 (1999) CERES : Nucl. Phys. A698, 253c (2002). NA49 : Phys. Rev. C68, 034903 (2003) STAR : Nucl. Phys. A715, 45c, (2003). PHENIX : Preliminary. PHOBOS : nucl-ex/0610037 (2006),PRL 94, 232302,18,Energy dependence (補足),Au+Au v2 vs. pT,- /K

10、/p 粒子識別行 - pT dependence ,p,K,62.4 GeV 200 GeV 、/K/誤差範囲内一致。 v2 、pT領域一致。,RHIC以上衝突、完全熱平衡達QGP状態作系全体理想流体的振舞、初期幾何学的楕円率同、in-planeout-of-plane圧力比一定、 v2値同考。,19,System Size Dependence,Eccentricity Scaling,System Size 変化 衝突原子核種 (Au+Au ,Cu+Cu) 衝突中心度 (centrality),20,反応関与部楕円率 (説明),Eccentricity =,Participant Ecce

11、ntricity 実験室状態近。,21,比較表,粒子種,System (CuCu, AuAu),Centrality,Size,AuAu 200,AuAu 62,CuCu 200,CuCu 62,scaling,nq+KET,今,調,変化,22,System size dependence,0.2pT1.0 GeV/c,違v2eccentricity (楕円率) 規格化比較。,v2 vs. Npart,23,補足,standard participant eccentricity 比較。 standard 、実験eccentricity 揺考慮。揺効果、小、影響大。,PRL: nucl-ex/

12、0610037,PRC C72, 051901R (2005),PHOBOS Collaboration PRL: nucl-ex/0610037,Cu+Cu 200 GeV,Au+Au200 GeV,Statistical errors only,24,System size dependence,1.0pT2.0 GeV/c,v2/(Au+Au) = v2/(Cu+Cu) ！,違v2eccentricity (楕円率) 規格化比較。,v2 vs. Npart,v2/ vs. Npart,25,System size dependence,2.0pT4.0 GeV/c,v2/ vs. Npa

13、rt,v2/(Au+Au) = v2/(Cu+Cu) ！,、v2/、Npart依存変化、一定値。,v2、Npart同規格化、値、決。,違v2eccentricity (楕円率) 規格化比較。,v2 vs. Npart,26,比較表,粒子種,System (CuCu, AuAu),Centrality,Size,AuAu 200,AuAu 62,CuCu 200,CuCu 62,scaling,nq+KET,今,調,変化,eccentricity,27,System size dependence,0.2pT1.0 GeV/c,横軸Npart Npart1/3 ,v2 vs. Npart,v2/

14、 vs. Npart,v2eccentricity規格化値Npart1/3乗比例大 pT傾違。（System、一定。）,v2/vs. Npart1/3,Line 、 y = ax 対Fit.,28,System size dependence,1.0pT2.0 GeV/c,横軸Npart Npart1/3 ,v2 vs. Npart,v2/ vs. Npart,v2eccentricity規格化値Npart1/3乗比例大 pT傾違。（System、一定。）,Line 、 y = ax 対Fit.,v2/vs. Npart1/3,29,System size dependence,2.0pT4.

15、0 GeV/c,横軸Npart Npart1/3 ,v2 vs. Npart,v2/ vs. Npart,v2eccentricity規格化値Npart1/3乗比例大 pT傾違。（System、一定。）,Line 、 y = ax 対Fit.,v2/vs. Npart1/3,30,比較表,粒子種,System (CuCu, AuAu),Centrality,Size,AuAu 200,AuAu 62,CuCu 200,CuCu 62,scaling,nq+KET,今,調,変化,eccentricity,Npart1/3,31,(1),衝突関与部Npart同、衝突時幾何学的楕円率v2。,Npar

16、t 同,A,測定結果 v2B,v2A/eA = v2B/eB,B,測定結果 v2A,楕円率 eA,楕円率 eB,v2初期幾何学的楕円率決、v2/Npart同、。,楕円率同,C,D,v2C v2D,測定結果 v2C,測定結果 v2D,、v2説明、初期幾何学的楕円率決要素必要、要素、Npart依存。,32, (2),衝突関与部楕円率同、（衝突関与粒子）1/3v2。,、反応関与部長（Npart1/3）規格化、v2一定。,楕円率同,C,D,v2C v2D,測定結果 v2C,測定結果 v2D,関与粒子数 NpartC,関与粒子数 NpartD,v2C /NpartC1/3= v2D/NpartD1/3,

17、軸方向厚増、衝突持込衝突関与部楕円単位面積当増？,v2(200GeV) = v2(62.4GeV),、衝突持込単位体積当増、v2変化。,s = 62GeV,測定結果 v2E,s = 200GeV,測定結果 v2F,Npart同,v2E = v2F,E,F,衝突関与部Npart1/3乗（長）v2freeze-out時間比例、時間比例v2発展。,33,Universal v2,Quark number + KET scaling Universal Scaling,34,比較表,粒子種,System (CuCu, AuAu),Centrality,Size,AuAu 200,AuAu 62,CuC

18、u 200,CuCu 62,scaling,nq+KET,今,調,変化,eccentricity,Npart1/3,次回見,35,Quark number + KET scaling (AuAu 62.4GeV),PHENIX: Error bars include both statistical and systematic errors. STAR: Error bars include statistical errors. Yellow band indicates systematic errors.,Star results : Phys. Rev. C 75,Centralit

19、y 10-40 %,粒子種、v2(pT) /nquark vs. KET/nquark universal 曲線描。,62.4 GeVquark number scaling + KET成立,v2 vs. pT,v2/nq vs. pT/nq,v2/nq vs. KET/nq,36,Scaling ,衝突 変化 反応関与部楕円率 eccentricity scaling 粒子種 nq +KET scaling 反応関与粒子数 Npart1/3 scaling,37,比較表,粒子種,System (CuCu, AuAu),Centrality,Size,AuAu 200,AuAu 62,CuCu

20、 200,CuCu 62,scaling,nq+KET,今,調,変化,eccentricity,Npart1/3,次回見,38,Universal Scaling,quark number + KET scaling.,Au+Au 200GeV ,v2(KET/nq)/nq/epar/Npart1/3 、中心衝突度一定,+ eccentricity scaling,+ Npart1/3 scaling,39,v2(KET/nq)/nq/epar/Npart1/3,Universal Scaling,Different System (Au+Au, Cu+Cu) Different Energy

21、 (200GeV 62.4GeV) Different Centrality (0-50%) Different particles (/ K /p ),Universal Curve !,40,v2生成発展,Low mid pT,原子核衝突,熱平衡状態,系膨張,化,測定,時間 t,衝突関与部幾何学的異方性決定,圧力勾配決定,発展時間系大（長）依存長、比例v2大。,v2有限時間、発展 quark 種類発展,質量依存radial flow発展,変化,41,High pT charged hadron v2,Low and Mid pT (4GeV/c)、charged hadron成立。 Hig

22、h pT、成立見、誤差大。,v2 vs. pT,eccentricity scaling,+ Npart1/3 scaling,Jet quenching 効果v2 則成立、結論付。高統計(ex.Run7)解析必要。,42,Scaling (他),SPS RHIC直線 中心衝突理想流体仮定hydro limit到達,QM2006, R. Nouicer,QM2006, S. A. Voloshin,43,Quark number + KET scaling (PbPb 17.2GeV),Taken from A. Tranenkos talk at QM 2006,v2 of p, , - C

23、. Alt et al (NA49 collaboration) nucl-ex/0606026 submitted to PRL,Pb+Pb at 158A GeV, NA49,v2 of K0 (preliminary) - G. Stefanek for NA49 collaboration (nucl-ex/0611003),SPS、成立 - QGP生成、v2存在。 大結論。,44,Conclusion,s = 62.4 200GeV 、v2(pT) 同。 種類違粒子v2(pT) 、quark number + KET scaling 。化後小粒子、v2、（QGP中）決。 AuAuCu

24、Cuv2(Npart) 、participant eccentricity 、一致。 v2(pT) /par 、Npart1/3 比例。 v2(KET/nq)/nq/epar/Npart1/3 、 Universal Curve示。,v2 、初期幾何学的異方性、時間、。 流体力学時間発展重要。,45,Direct photon analysis,annihilation compton scattering,Bremsstrahlung(energy loss),v2 0,v2 0,photons from jet,8,46,Direct photon analysis,Direct phot

25、on v2 at 200GeV Au+Au (Run4)Above to 4GeV/c, equal to 0 ? In 3 to 4 GeV/c region is Non-zero v2 ? Centrality dependence ?,9,47,Rapidity dependence,方向v2説明、流体化後散乱重要。,48,LHCv2測楽（）,上下、予測！,先結論予測、大上、時間長、v2、上？,近、変？,大、衝突初期密度上、平均自由行程長（相互作用）、下？仮状態存在時間短、影響？,物質状態方程式変、圧力勾配変換変換率変、変化？相互作用強、上？,流体可能性？,49,LHCv2測楽（2）,

26、新、。,密度、charm、bottom, j/重粒子RHIC比多、v2測定、recombination model、同。,LHC、増、抑制、調。 - 流体起源起源識別重要。,v2。衝突飛出、作。高pt、比較、調。,今規則成立調重要。,50,19.6 - 200 GeV,W. Busza, LHC Workshop, May/2007,Elliptic flow: v2 vs h,測定推測、LHCmid rapidity v2増？,v2 : 7.5%,51,Back Up,52,“mT scaling” of v2,v2BBC for identified hadrons At low pT,

27、mT scaling of v2 Radial flow leads mass ordering of v2 Meson-Baryon grouping at intermediate pT Quark coalescence, recombination,53,NCQ scaling of v2,NCQ scaling indicate the collective flow evolves in quark level Number of Constituent Quark scaling by quark coalescence / recombination model Assumpt

28、ion Exponential pT spectra Narrow momentum spread (-function) Common v2 for light quarks (u, d, s),R. J. Fries, et., al, Phys. Rev. C68, 044902 (2003) V. Greco, et., al, Phys. Rev. C68, 034904 (2003),54,QM06, A. Taranenko,STAR preliminary 200 GeV Au+Au,SQM06, M. Oldenburg,Multi-strange hadrons, meso

29、n v2 is more consistent with meson v2 than baryon v2 Show sizable v2 Collectivity at pre-hadronic stage, s-quark flow,55,4-1. Direct photon analysis v2,The v2 is sensitive to the initial geometric overlap zone and pressure gradient. Therefore, direct photon v2 is considered to depend on the producti

30、on processes of photons.,8,56,Reaction Plane,R.P.(rad) ; North,R.P (rad);South,南北二BBC測定 (0360,|3-4) 別決反応面相関 測定。,R.P.,R.P.,particles,実験的impact parameter決粒子用反応平面決定v2分解能補正。, wi*sin(2i),tan2 RP =, wi*cos(2i),57,Resolution Calculation of Reaction Plane,BBC North + South combined (2*) =1/correction factor

31、,A,B : reaction plane determined for each sub sample.,58,Npart1/3 scaling 補足,金金、s = 200GeV,*PRL 91 072303 (2003),解析抑制強、system、Npart同同値示。(Au+AuCu+Cu比較)Npart規格化一致。,RAA - p+p重合規格化値。抑制、。,抑制,59,Comparison between Au+Au and Cu+Cu,60,Centrality dependence,Centrality dependent.,Apply quark number and KET sc

32、aling.,Au+Au, 200GeV, PID by EMC,61,Centrality dependence,Still centrality dependent remains. Larger v2 at central collision.,Apply quark number + KET scaling and eccentricity scaling.,Au+Au, 200GeV, PID by EMC,62,Centrality dependence,Almost consistent within errors at low KET.,Apply quark number + KET scaling, eccentricity scaling and Npart1/3 scaling.,Au+Au, 200GeV, PID by EMC,63,Quark number + KET scaling (AuAu 200GeV),中心衝突度成立。,