[論文レビュー] Non-Mach Conical Di-Jet Correlations Associated with Heavy Quark Jets in AdS/CFT

Jorge Noronha, Miklós Gyulassy+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 7, 2008

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、AdS/CFT枠組みにおいて円錐型ジャット相関を調査し、コoper-Fryeのハドロン化を伴う無限大の色数超重力理論極限において、標準的なマッハ波および拡散波のホログラムが観測可能な方位角相関を生成しない一方で、重いクォークジェットの近傍に存在する非平衡的「ネック」領域が、速度に依存しない方位相関を生成し、音爆発に類似したものであることを示している。これは、RHICおよびLHCにおける重いクォークジェットの反対側相関を測定することで、強い結合したクォーク- gluonプラズマにおける非摂動的ジェット-媒体結合を直接的に探査できる可能性を示唆している。

ABSTRACT

We show that far zone Mach and diffusion wake ``holograms'' produced by supersonic strings in anti--de Sitter space/conformal field theory (AdS/CFT) correspondence do not lead to observable conical angular correlations in the strict $N_c o\infty$ supergravity limit if Cooper-Frye hadronization is assumed. However, a special {\em nonequilibrium} ``neck'' zone near the jet is shown to produce an apparent sonic boom azimuthal angle distribution that is roughly independent of the heavy quark's velocity. Our results indicate that a measurement of the dependence of the away-side correlations on the velocity of associated identified heavy quark jets at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider and CERN LHC will provide a direct test of the nonperturbative dynamics involved in the coupling between jets and the strongly-coupled Quark-Gluon Plasma (sQGP) implied by AdS/CFT correspondence.

研究の動機と目的

• 大Nc超重力理論極限において、AdS/CFTにおける標準的なマッハ波および拡散波ホログラムが観測可能な円錐型方位角相関を生じるかどうかを検討すること。
• 標準的フレームワークにおいて、コペル・フライのハドロン化がそのような相関を抑制する役割を果たすかを評価すること。
• 重いクォークジェットの近傍に存在する非平衡的「ネック」領域が、仮想の音爆発に類似したパターンを生成する可能性を調査すること。
• RHICおよびLHCにおける重いクォークジェットの相関を通じて、強い結合したクォーク-グルーオンプラズマにおける非摂動的ジェット-媒体結合を直接的にテストする手法を提案すること。

提案手法

• AdS空間内の超音速ストリングを分析して、AdS/CFT双対性におけるジェット誘発波をモデル化すること。
• 大Nc超重力理論極限を適用し、これらの波の遠方領域における振る舞いを研究すること。
• コペル・フライのハドロン化を組み込んで、境界CFTにおけるハドロン最終状態を模擬すること。
• ジェットに近い「ネック」領域に注目し、円錐型相関を生成する可能性のある非平衡効果を同定すること。
• ホログラフィック技術を用いて、ジェット誘発摂動からの最終状態粒子の方位分布を計算すること。
• 遠方領域とネック領域における方位相関の速度依存性を比較し、非平衡的シグネチャを分離すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大Nc極限におけるコペル・フライのハドロン化を伴うAdS/CFTにおける標準的マッハ波および拡散波ホログラムは、観測可能な円錐型方位角相関を生じるか？
• RQ2 重いクォークジェットの近傍に存在する非平衡的「ネック」領域は、仮想の円錐型相関を生成する上で果たす役割は何か？
• RQ3 ネック領域における反対側相関の方位分布は、重いクォークの速度にほぼ依存しないか？
• RQ4 ネック領域における速度不変の相関パターンは、ホログラフィックな「音爆発」として解釈できるか？
• RQ5 RHICおよびLHCにおける重いクォークジェットの反対側相関の測定は、sQGPにおける非摂動的ジェット-媒体結合を直接的に探査する手がかりとなるか？

主な発見

• コペル・フライのハドロン化を伴う厳密なNc → ∞超重力理論極限において、マッハ波および拡散波ホログラムは観測可能な円錐型方位角相関を生成しない。
• 重いクォークジェットの近傍に存在する非平衡的「ネック」領域が、ジェットの速度に依存しない方位相関パターンを生成する。
• この速度に依存しないパターンは音爆発に類似しており、強いジェット-媒体結合のホログラフィックなシグネチャである可能性を示唆する。
• このパターンがネック領域に存在することは、標準的遠方領域波モデルでは捉えきれない非摂動的ダイナミクスが存在することを示唆する。
• 結果として、RHICおよびLHCにおける重いクォークジェットの反対側相関の速度依存性を測定することで、AdS/CFTが予測する非摂動的ジェット-媒体結合を直接的にテストできる可能性がある。