[논문 리뷰] Spectra of Heavy Quarkonia in a Magnetized-Hot Medium in the Framework of Fractional Non-relativistic Quark Model

M. Abu‐Shady, A. I. Ahmadov외 2명|arXiv (Cornell University)|2021. 05. 02.

High-Energy Particle Collisions Research참고 문헌 3인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 분수계 비상대론적 쿼크 모델을 사용하여 뜨거운, 자화된 매질에서 무거운 쿼크온(중성자온과 바텀온)의 스펙트럼 성질을 조사한다. conformable 분수계 니키포로프-우바로프 방법을 통해 분수계 반경 방정식을 해석적으로 풀어 에너지 고유값과 반경 방정식을 도출하였으며, 분수계 수치가 고전 모델에 비해 해리 온도를 낮춘다는 것을 보여주어 자화된 뜨거운 QCD 물질에서의 안정성이 향상됨을 시사한다.

ABSTRACT

In the fractional nonrelativistic potential model, the decomposition of heavy quarkonium in a hot magnetized medium is investigated. The analytical solution of the fractional radial Schrodinger equation for the hot-magnetized interaction potential is displayed by using the conformable fractional Nikiforov-Uvarov method. Analytical expressions for the energy eigenvalues and the radial wave function are obtained for arbitrary quantum numbers. Next, we study the charmonium and bottmonium binding energies for different magnetic field values in the thermal medium. The effect of the fractional parameter on the decomposition temperature is also analyzed for charmonium and bottomonium in the presence of hot magnetized media. We conclude that the dissociation of heavy quarkonium in the fractional nonrelativistic potential model is more practical than the classical nonrelativistic potential model.

연구 동기 및 목표

• 쿼크-글루온 플라즈마에 관련된 뜨거운, 자화된 매질에서의 중량 쿼크온 행동을 연구하기 위해.
• 분수계 도함수 매개변수가 쿼크온 결합 에너지와 해리 온도에 미치는 영향을 조사하기 위해.
• 개선된 쿼크온 스펙트럼 기술을 위한 비상대론적 쿼크 모델을 분수계 미적분을 포함하도록 확장하기 위해.
• 다양한 자기장 강도와 열 조건에서의 중성자온과 바텀온의 해리 역학을 비교하기 위해.
• 비표준 잠재력 프레임워크에서 임의의 양자수에 대한 에너지 준위와 반경 방정식에 대한 해석적 해를 제공하기 위해.

제안 방법

• 쿼크-반쿼크 상호작용을 기술하기 위해 conformable 분수계 도함수를 사용하는 분수계 비상대론적 잠재력 모델을 적용한다.
• 외부 자기장이 존재하는 열매개에서 쿼크온의 효과적인 뜨거운-자기화된 잠재력을 유도한다.
• 분수계 반경 슈뢰딩거 방정식을 해석적으로 풀기 위해 conformable 분수계 니키포로프-우바로프 방법을 적용한다.
• 임의의 양자수에 대해 에너지 고유값과 반경 방정식의 정확한 표현식을 도출한다.
• 다양한 자기장 강도에서 중성자온과 바텀온의 결합 에너지와 해리 온도를 수치적으로 분석한다.
• 고전 모델과 비교하여 분수계 매개변수가 해리 온도에 미치는 영향을 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 쿼크 모델에 분수계 도함수를 포함함으로써, 뜨거운, 자화된 매질에서의 중량 쿼크온 에너지 스펙트럼에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 열매개에서 외부 자기장 강도가 중성자온과 바텀온의 결합 에너지에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 분수계 매개변수가 고전적 비상대론적 모델에 비해 중량 쿼크온의 해리 온도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 임의의 양자수에 대해 분수계 비상대론적 프레임워크에서 에너지 준위와 반경 방정식에 대한 해석적 해를 도출할 수 있는가?
• RQ5 자화된-뜨거운 매질이 중량 쿼크온 상태를 얼마나 안정화하거나 불안정화하는가?

주요 결과

• conformable 분수계 니키포로프-우바로프 방법을 사용하여 임의의 양자수에 대해 에너지 고유값과 반경 방정식의 해석적 해를 도출하였다.
• 분수계 비상대론적 잠재력 모델은 고전 모델에 비해 중성자온과 바텀온의 해리 온도를 낮춘다는 것을 예측한다.
• 뜨거운 매질에서 중성자온과 바텀온의 결합 에너지는 자기장 강도가 증가할수록 감소한다.
• 분수계 매개변수가 해리 온도를 낮추어, 분수계 모델이 자화된 QCD 물질에서의 쿼크온 해리에 더 현실적인 기술을 제공한다는 것을 시사한다.
• 모델은 바텀온이 동일한 뜨거운-자기화 조건에서 중성자온보다 더 안정하다는 것을 보여주며, 이는 더 큰 질량과 결합 에너지 때문임을 시사한다.
• 결과는 분수계 접근법이 고전 모델보다 쿼크온 역학에서 비국소성과 비마르코프 효과를 더 효과적으로 포착함을 시사한다.