統合的動的模型を用いたクォークグルーオンプラズマの輸送的性質の研究

利用集成动力学模型研究夸克-胶子等离子体的输运特性

• 批准号: 20J20401
• 负责人: 金久保 優花
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Sophia University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20401/
• 关键词: 高エネルギー原子核衝突反応; クォークグルーオンプラズマ; ストレンジネス; 相対論的流体力学; モンテカルロイベントジェネレータ; 高エネルギー原子核衝突反応; クォークグルーオンプラズマ; ストレンジネス; 相対論的流体力学; モンテカルロイベントジェネレータ

クォークグルーオンプラズマ(QGP)は従来より高エネルギーにおける重イオン同士の衝突によって生成されると理解されてきたが、近年の実験結果は陽子同士のようなサイズの小さい原子核同士の衝突においてもQGP生成の可能性を示唆している。こうした実験事実に基づき、小さい衝突系から大きい衝突系までを包括的に記述する理論的枠組みを構築、ダイナミクスを理解することを目指す。2020年度には本研究課題で構築を進めていた「コア-コロナ描像に基づく動的なQGP流体生成模型」を実験データと直接比較が可能な衝突事象のシミュレーターへと昇華することができた。2021年度は本模型を用いたシミュレーション結果を用いて様々な物理量を解析、その結果をもとに和訳で「高エネルギー原子核衝突反応における平衡・非平衡成分の協奏」と題した学術論文を発表した。内容は以下のとおりである。本模型は湧き出し候入りの相対論的流体方程式を適用することで、衝突初期に生成されたパートンのエネルギー・運動量が動的にQGP流体を生成する様子を記述する。コア-コロナ描像に基づき、衝突で生成された系を局所平衡(コア)と非平衡(コロナ)の2成分によって記述する枠組みを構築することで、衝突初期のパートンの位相区間分布に応じたQGP流体生成を記述することができるという枠組みである。本論文では、LHC実験と同じ衝突エネルギーを用いて陽子同士衝突と鉛同士衝突のシミュレーション、解析を行った。ストレンジハドロンの収量比の生成粒子数依存性を足掛かりとして、それぞれの衝突系でコアとコロナの生成割合を定量的に引き出すことで、双方の衝突系でコア成分とコロナ成分両方の寄与が必要不可欠であるという結論を出した。

先前已经理解的夸克gluon等离子体（QGP）是通过高能量处的重离子之间的碰撞而产生的，但是最近的实验结果表明，即使在小核之间的碰撞（例如质子）之间，QGP也可能产生。基于这些实验事实，我们旨在建立一个理论框架，该框架从小型碰撞系统到大碰撞系统，并了解动态。在2020年，根据该研究主题构建的“基于核心核心图像的动态QGP流体生成模型”被升华为碰撞事件模拟器，该模拟器可以直接与实验数据进行比较。在2021年，使用该模型的模拟结果分析了各种物理量，并根据结果，发表了一份学术论文，名为“高能核碰撞反应中的平衡和非平衡成分协奏曲”。内容如下：该模型描述了在碰撞早期产生的Parton的能量和动量如何通过应用相对论流体方程和弹簧感的感觉来动态生成QGP流体。该框架允许根据碰撞开始时的部分间隔分布来描述QGP流体的产生，其中构建了一个框架，其中使用两个组件描述了碰撞产生的系统：局部平衡（Core）和非平衡（Corona）。在本文中，我们使用了与LHC实验中相同的碰撞能量来模拟和分析质子到突破性碰撞以及铅对撞碰撞。利用奇怪强体的产量比的依赖性，产生的颗粒数是起点，通过定量提取每个碰撞系统中核心和电晕的生产比，我们得出的结论是，核心和电晕成分的贡献在两个碰撞系统中都是必不可少的。