[論文レビュー] Rapidity dependence of the produced particles at FAIR energies

Kalyan Dey, B. Bhattacharjee|arXiv (Cornell University)|Mar 29, 2013

High-Energy Particle Collisions Research被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、FAIRエネルギーにおける粒子生成の迅速性の依存性をUrQMD-3.3p1シミュレーションを用いて調査し、すべてのハドロンに対して、迅速性分布の幅がビーム迅速性に比例してスケーリングすることを明らかにした。スケーリングは、メソンとバリオンで異なる質量順序パターンに従い、E802、E877、E896、E917、NA49からの実験データと整合的である。

ABSTRACT

Evolution of the width of the rapidity distribution on beam rapidity has been studied for a number of produced particles with UrQMD-3.3p1 generated events at various FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) energies. The results for the width of the rapidity distribution with beam rapidity, obtained with UrQMD generated events, are compared with the existing experimental data (E802, E877, E896, E917, NA49). For both UrQMD and experimental data, the width of the rapidity distribution is found to bear scaling behavior with beam rapidity for all the hadrons. Such scaling behavior is found to follow separate mass ordering for the studied mesons and and baryons.

研究の動機と目的

• FAIRにおけるビームエネルギーに伴う粒子迅速性分布の進化を理解すること。
• さまざまなハドロン種において、迅速性分布の幅がビーム迅速性にスケーリングするかどうかを調査すること。
• E802、E877、E896、E917、NA49からの既存の実験データと照合して、UrQMD-3.3p1のシミュレーション結果を検証すること。
• メソンとバリオンそれぞれについて、質量順序が迅速性分布幅のスケーリング行動を支配しているかどうかを特定すること。

提案手法

• さまざまなFAIRビームエネルギーで、UrQMD-3.3p1輸送モデルを用いて粒子生成イベントをシミュレートした。
• シミュレートされたイベントから生成された粒子（メソンとバリオン）の迅速性分布を抽出した。
• 各粒子種別について、ビーム迅速性の関数として迅速性分布の幅を計算した。
• ビーム迅速性に伴う幅のスケーリング行動を、粒子種別で分析し比較した。
• 妥当性確認のため、E802、E877、E896、E917、NA49からの実験データを基準として用いた。
• 粒子の質量順序を適用し、メソンとバリオンにおけるスケーリング行動の差を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 FAIRエネルギー下で、さまざまなハドロン種において、迅速性分布の幅がビーム迅速性にスケーリングするか？
• RQ2 メソンとバリオンのスケーリング行動は、ビーム迅速性に依存してどのように異なるか？
• RQ3 UrQMD-3.3p1シミュレーションは、実験的に観測された迅速性分布幅のスケーリングをどの程度再現しているか？
• RQ4 メソンとバリオンの間で、迅速性分布幅のスケーリング行動に明確な質量順序が見られるか？

主な発見

• UrQMDシミュレーションと実験データの両方において、全研究対象ハドロン種別で、迅速性分布の幅がビーム迅速性にスケーリングすることが確認された。
• メソンに関しては、明確な質量順序が見られ、軽いメソンと重いメソンで異なるスケーリング傾向が示された。
• バリオンに対しても、ビーム迅速性に伴う迅速性分布幅のスケーリングにおいて、同様の質量順序が観察された。
• UrQMD-3.3p1シミュレーションとE802、E877、E896、E917、NA49からの実験測定結果との間で、スケーリング行動が整合的であった。
• 結果から、迅速性分布の幅は一様ではなく、粒子種別および質量に依存しており、メソンとバリオンそれぞれに別個のスケーリングパターンが存在することが確認された。