[論文レビュー] The emitting source - can it be determined by the HBT correlation function in ultrarelativistic heavy ions collisions ?

F. Gastineau, J. Aichelin|arXiv (Cornell University)|Jul 20, 2000

High-Energy Particle Collisions Research被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、158 GeV Pb+Pb衝突における発光源の特定にHBT相関関数が信頼的に使えるかどうかを、文字列フラグメンテーションおよび最終状態の電磁相互作用を含むNEXUSシミュレーションフレームワークを用いて調査している。文字列フラグメンテーションと最終状態の電磁効果により、空間-運動量相関が強く発生し、凍結時間分布が広がる。これらはいずれも、顕在的な発光源半径を著しく歪めるため、HBT相関からの発光源サイズの抽出の信頼性に疑問を呈する。

ABSTRACT

Employing NEXUS, one of the most recent simulation programs for heavy ions collisions, we investigate in detail the Hanbury-Twiss correlation function for charged pions for reactions 158 GeV Pb+Pb. For this study we supplement the standard simulation program by electromagnetic interactions. We find that the string fragmentation introduces strong space-momentum correlations and the freeze out times of the correlated pairs have a wide distribution. Both has a strong influence on the apparent source radius determined from the measured correlation correlation this http URL equally strong influence is observed for the final state electromagnetic interaction.

研究の動機と目的

• 超相対論的重イオン衝突における発光源の空間的・時間的特徴をHBT相関関数がどれほど信頼性を持って特定できるかを評価すること。
• 文字列フラグメンテーションおよび最終状態の電磁相互作用が、HBT相関から抽出される発光源半径に与える影響を調査すること。
• 非一様な凍結時間および空間-運動量相関が、HBTに基づく発光源サイズ測定に与える影響を評価すること。
• 現実的な衝突ダイナミクス下で、標準的なHBT解析が真の発光源を正確に再構築できるかどうかを特定すること。

提案手法

• 文字列フラグメンテーションおよび最終状態の電磁相互作用を含む詳細なダイナミクスを備えた158 GeV Pb+Pb衝突をモデル化するために、NEXUSシミュレーションプログラムを用いた。
• 標準的なNEXUSフレームワークに最終状態の電荷を帯びたパイオニの間の電磁相互作用を組み込むように拡張した。
• 電荷を帯びたパイオニのハナリーバリー＝ツイスト（HBT）相関関数を分析し、顕在的な発光源半径を抽出した。
• 相関するパイオニペアの空間的・時間的凍結プロファイルを追跡し、その分布および相関構造を検討した。
• 空間-運動量相関および非一様な凍結時間のHBT相関関数への影響を定量化した。
• 抽出された発光源半径を元の発光源と比較し、再構築の正確性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 文字列フラグメンテーション効果が、HBT相関関数および抽出された発光源半径にどれほど歪みを引き起こすか？
• RQ2 最終状態の電磁相互作用が、HBT解析における顕在的発光源サイズにどのように影響を与えるか？
• RQ3 凍結時間の広い分布が、HBTに基づく発光源サイズ決定に与える影響は何か？
• RQ4 フラグメンテーションによって生じる空間-運動量相関が、HBTデータの解釈にどのように影響を与えるか？
• RQ5 現実的な重イオン衝突シミュレーション下で、HBT相関関数は真の発光源を信頼的に再構築できるか？

主な発見

• 文字列フラグメンテーションは、HBT相関関数に顕著な影響を及ぼし、顕在的発光源半径を著しく歪める強い空間-運動量相関を引き起こす。
• 相関するパイオニペアの凍結時間は広い分布を示し、発光源半径抽出における不確実性に顕著に寄与する。
• 電荷を帯びたパイオニ間の最終状態の電磁相互作用は、文字列フラグメンテーションの影響と同等に顕在的発光源半径に強い影響を与える。
• 空間-運動量相関および非一様な凍結時間は、HBTに基づく発光源サイズ決定の信頼性を脅かす主要な系統的効果として作用する。
• フラグメンテーションおよび電磁相互作用の併存効果により、抽出された発光源半径に系統的バイアスが生じ、HBTデータからの発光源再構築の精度が制限される。