QUICK REVIEW

[论文解读] Nuclear modification factor of charged particles and light-flavour hadrons in p--Pb collisions measured by ALICE

G. Bencédi|arXiv (Cornell University)|Sep 19, 2016

High-Energy Particle Collisions Research被引用 4

一句话总结

本文报告了在 √sNN = 5.02 TeV 和 2.76 TeV 分别对应的 p–Pb 和 Pb–Pb 碰撞中，对带电强子与轻味强子的核修改因子（RpPb 和 RAA）的 ALICE 测量结果。结果表明，Pb–Pb 中的高-pT 抑制效应源于夸克-胶子等离子体中的末态部分子能量损失，而非初态效应，因为 RpPb 在高 pT 下与单位值一致，而 p–Pb 中质子谱在中等 pT 范围表现出类似 Cronin 的增强效应。

ABSTRACT

The hot and dense strongly interacting Quark-Gluon Plasma (sQGP) created in ultra-relativistic heavy-ion collisions can be probed by studying high-$p_{\ m T}$ particle production and parton energy loss. Similar measurements performed in p-Pb collisions may help in determining whether initial or final state nuclear effects play a role in the observed suppression of hadron production at high-$p_{\ m T}$ in Pb--Pb collisions. By examining the nuclear modification factors through the comparison of identified hadron yields in different collision systems one can gain insight into particle production mechanisms and nuclear effects.

研究动机与目标

为了区分 Pb–Pb 碰撞中观察到的高-pT 强子抑制的初态与末态核效应。
为了研究夸克-胶子等离子体（QGP）中的部分子能量损失是否是高-pT 粒子抑制的原因。
为了考察核介质效应（如 Cronin 增强与阴影效应）在 p–Pb 碰撞中的作用。
为了比较不同碰撞体系中识别强子的产额，以探究部分子 fragmentation 与能量损失机制。

提出的方法

在 √sNN = 5.02 TeV 和 2.76 TeV 的 p–Pb 与 Pb–Pb 碰撞中，测量带电强子与识别的轻味强子（π±, K±, p/̄p）的微分产额。
使用公式 R = (d²N/dydpT) / (⟨T⟩ × d²σINELpp/dydpT) 计算核修改因子 RpPb 与 RAA，其中 ⟨T⟩ 为来自 Glauber 模型的平均核重叠函数。
利用 ALICE 的粒子识别系统（ITS、TPC、TOF、HMPID）通过 dE/dx 与飞行时间区分π介子、K介子与质子。
将 RpPb 与 RAA 与包含 pQCD、CGC 以及考虑阴影效应的 HIJING 理论模型进行比较。
分析 p–Pb 中质子与π介子比值的多重性依赖性，以分离类似集体效应的影响。

实验结果

研究问题

RQ1Pb–Pb 碰撞中带电强子的高-pT 抑制是由于末态部分子能量损失，还是初态核效应？
RQ2在高 pT 下，核修改因子 RpPb 是否偏离单位值，表明 p–Pb 中存在末态效应？
RQ3不同轻味强子（π介子、K介子、质子）的 RpPb 值如何比较，它们揭示了何种核介质效应？
RQ4在 Pb–Pb 与 p–Pb 碰撞中，低 pT 范围是否存在径向流动或质量依赖性抑制的证据？
RQ5包含阴影效应、Cronin 效应与喷射淬火的理论模型在多大程度上能描述观测到的 RpPb 与 RAA 数据？

主要发现

在中心性 Pb–Pb 碰撞（0–5%）中，带电强子的 RAA 在 pT ≈ 6–7 GeV/c 处表现出强烈抑制，且在更高 pT 下上升，表明相对能量损失减少。
在 pT> 2 GeV/c 范围内，带电强子的 RpPb 与单位值一致，表明 p–Pb 中无显著末态效应，支持 Pb–Pb 中的抑制源于 QGP 引起的能量损失。
在 pT ≈ 4 GeV/c 处，质子的 RpPb 比带电强子高出约 3 倍，表明存在中等程度的类似 Cronin 的增强，而 π介子与 K介子未表现出此类增强。
在 pT> 10 GeV/c 范围内，所有识别强子的 RpPb 均与单位值一致，证实了二元碰撞标度且在高 pT 下无末态效应。
在 pT> 10 GeV/c 范围内，π±、K± 与 p/̄p 的 RAA 无法区分，表明喷射淬火对所有碎片协同作用，无种类依赖效应。
p–Pb 中质子与π介子比值的多重性依赖性在 pT < 10 GeV/c 范围内表现出强烈趋势，定性上与 Pb–Pb 相似，表明存在类似集体行为，而高-pT 比值与 pp 数据一致。

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