论文部分内容阅读
人们预期通过高能重离子碰撞形成高温高密极端条件,从而解除夸克禁闭产生出一种在夸克层次上的高能核物质新形态一夸克胶子物质或夸克胶子等离子体(QGP)。重离子碰撞早期产生的高能部分子喷注在穿出热密QGP介质时,由于与介质发生强相互作用导致能量损失,即喷注淬火效应。大量理论研究表明,高能部分子的能量损失对热密介质的特性非常敏感,因此喷注淬火已成为检验QGP的形成与研究其性质的重要的硬探针信号。从2000年开始,在纽约长岛的布鲁海汶国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)和位于瑞士的欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上开展了一系列高能核核碰撞实验。大量实验数据和理论分析都表明,在RHIC和LHC能量下的核.核碰撞中已经产生了高温高密的强耦合的QGP介质。最近LHC上的CMS实验研究了PbPb碰撞中的双整体喷注事件,发现双整体喷注的动量有不对称的现象。产生这种现象的原因是大量粒子在喷注穿越QGP介质时被散射到了整体喷注锥角之外,它们所携带的能量构成了整体喷注的能量损失。进一步的实验分析发现双喷注不对称度较大的事件中,整体的横动量相较于不对称度小的事件有明显的改变。双喷注的不对称和动量分布的改变(再分布)现象明显地说明喷注与介质相互作用发生了能量损失。高能部分子在介质中的能量损失主要有弹性能量损失和辐射能量损失两种机制。在辐射能量损失中诱发辐射的胶子与高能部分子的夹角比较小,而弹性能量损失中带走能量损失的部分子与高能部分子的夹角可以比较大,因此弹性能量损失可能是引起双整体喷注的动量不对称或能量损失再分布现象的主要原因。本文利用AMPT模型研究了LHC能级下PbPb碰撞中双整体喷注事件动量的不对称现象以及双喷注不对称事件动量的再分布,着重分析整体喷注能量损失再分布的原因。我们的数值结果表明基于AMPT模型的理论计算结果较好地符合CMS实验数据。我们进一步研究了核核碰撞不同演化阶段对双喷注事件能量损失再分布的影响,证明这种现象主要是在部分子演化阶段部分子之间相互作用产生的,而强子化阶段强子间的相互作用的贡献很小。最后我们分析了再分布粒子与喷注的夹角,发现双喷注不对称事件中有大量与双喷注成很大夹角的小横动量粒子。由于AMPT模型只包含了弹性能量损失,没有考虑辐射能量损失,产生这种不平衡现象的原因只能是领头部分子与介质问的弹性碰撞,因此我们的研究表明部分子喷注与介质部分子的弹性碰撞可能在整体喷注能量损失再分布的现象中扮演了重要角色。