[論文レビュー] Recent Results from E866 at BNL

C. Müentz, for Experiment E+1 more|ArXiv.org|Jun 15, 1998

High-Energy Particle Collisions Research被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、ブルークヘン国立研究所のE866実験から得られた初期の単粒子データを提示しており、10.8 AGeVの中心的Au+Au衝突において、チャージドパイオン、カイオン、プロトン、デュテロン、およびアンチプロトンを対象としている。結果は、強いストッピング作用と顕著な横方向および縦方向の流れを示しており、膨張する火球モデルによって記述される系の高エネルギー化状態を示唆している。

ABSTRACT

Recent and preliminary single-particle data are presented from the AGS Experiment 866 at BNL. Emphasis is put on the transverse mass as well as the rapidity distributions of charged pions, kaons, protons, deuterons and anti-protons measured in the most central Au+Au collisions at an incident kinetic energy of 10.8 AGeV. The data suggest a high degree of stopping power present in these reactions. Applying an expanding fireball scenario to describe the experimental distributions substantial transverse and longitudinal flow velocities result.

研究の動機と目的

• 10.8 AGeVにおける中心的Au+Au衝突の単粒子分布を用いて、高エネルギー核反応の力学を研究すること。
• 相対論的重イオン衝突におけるストッピング作用の度合いを調査すること。
• 膨張する火球モデルを用いて、実験的粒子スペクトルから流れの速度（横方向および縦方向）を抽出すること。
• 火球シナリオが衝突系の時空的進化を記述する有効性を検証すること。
• 重イオン衝突によって生成される高密度核物質における状態方程式および熱平衡状態に関する制約を提供すること。

提案手法

• E866スプレクトラメータを用いて、10.8 AGeVの中心的Au+Au衝突における識別されたチャージド粒子（パイオン、カイオン、プロトン、デュテロン、アンチプロトン）の横方向質量およびラピディティ分布を測定する。
• 衝突系の時空的進化を記述するため、膨張する火球モデルを適用し、流れパラメータを抽出する。
• モデルを用いて観測された横方向質量およびラピディティ分布にフィットさせ、スペクトルの形状から流れの速度を抽出する。
• 抽出された流れの速度を、流体力学的シナリオにおける熱平衡系の理論的期待値と比較する。
• 運動量および運動学的分布を用いて、系内の熱平衡状態およびエネルギー損失の度合いを推定する。
• 火球モデルを用いて、生成された物質の初期エネルギー密度および膨張ダイナミクスを推定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中心的Au+Au衝突において10.8 AGeVでどの程度のストッピング作用が観測されるか？
• RQ2 最終状態の識別粒子の横方向および縦方向の流れの速度は何か？
• RQ3 膨張する火球モデルは、測定された横方向質量およびラピディティ分布をどの程度よく記述できるか？
• RQ4 観測された流れは、生成物質の熱平衡状態および状態方程式について何を示唆するか？
• RQ5 中心的衝突領域におけるエネルギー損失および粒子生成ダイナミクスの度合いは何か？

主な発見

• データは、10.8 AGeVにおける中心的Au+Au衝突で強いストッピング作用が観測され、衝突領域における顕著なエネルギー損失を示している。
• 粒子スペクトルから横方向および縦方向の流れの速度が抽出され、系の顕著な集団的膨張を示している。
• 膨張する火球モデルは、パイオン、カイオン、プロトン、デュテロン、およびアンチプロトンの測定された横方向質量およびラピディティ分布を良好に記述している。
• 抽出された流れの速度は、系が高エネルギー化状態に達しており、流体力学的記述と整合的であることを示唆している。
• 結果は、このエネルギーで中心的Au+Au衝突において、高温・高密度・平衡状態の物質が形成されることを支持している。
• モデルフィットの結果、系は急速に膨張しており、横方向および縦方向の両方で顕著な集団的運動が見られる。