Отзыв официального оппонента (Исследование флуктуаций числа нуклонов-участников и отбор событий по центральности в экспериментах по столкновениям ультрарелятивистских ядер)

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Дрожжовой Татьяны Александровны «Исследование флуктуаций числа нуклонов-участников и отбор событий по центральности в экспериментах по столкновениям ультрарелятивистских ядер», представленную на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.16 — физика атомного ядра и элементарных частиц.

В настоящее время ведутся активные теоретические и экспериментальные исследования кварк-глюонной плазмы, которая образуется в результате столкновения тяжелых ионов. В экспериментах по исследованию столкновений тяжелых ионов было обнаружено новое состояние материи — кварк-глюонная плазма (КГП). КГП вЂ” это состояние материи, образованной свободными кварками, антикварками и глюонами при высокой температуре. Предполагается, что Вселенная в ходе эволюции находилась в таком же состоянии спустя короткое время (порядка 10""с) после Большого взрыва.

Чтобы понять физику КГП, следует изучать такое состояние материи в лаборатории. Можно сказать, что одна из целей экспериментов по высокоэнергетическим столкновениям тяжелых ионов заключается в создании этого состояния материи в лаборатории. Процесс эволюции столкновений тяжелых ядер при высоких энергий является довольно сложным и многостадийным, причем КГП не наблюдается непосредственно, и о ее свойствах можно судить только из распределений рожденных в процессе ее эволюции частиц, в частности, из распределения струй (джетов). Для статистического пособытийного анализа этих распределений важную роль имеет понимание начальных условий, приводящих к формированию КГП.

Ключевой характеристикой событий является понятие центральности. Она характеризует размер области перекрытия сталкивающихся ядер, что связано со значением прицельного параметра, а также числом нуклонов-участников. В экспериментальных исследованиях для отбора событий в качестве наблюдаемой величины, косвенно связанной с центральностью столкновения, часто используется множественность рождающихся частиц.

Диссертационная работа Дрожжовой Татьяны Александровны посвящена исследованию взаимосвязи между центральностью и множественностью, в частности, делается попытка ответить на вопрос, насколько хорошо можно судить о геометрии события используя сведения о количестве рожденных заряженных частиц в условиях экспериментов по столкновению легких и тяжелых ионов при энергиях 1 НС и 8Р8. Актуальность данных проблем прежде всего связана с пособытийным анализом флуктуаций и корреляций наблюдаемых величин, ведущихся в экспериментах А(.1СЕ и МА61/8Н1ИЕ.

Для выявления динамических эффектов, связанных со свойствами кварк-глюонной среды требуется оценить вклад так называемых фоновых флуктуаций, связанных с пособытийной вариацией исходных параметров, а также по возможности, минимизировать такие фоновые флуктуации. Разработанная автором методология и полученные результаты несомненно найдут применение в дальнейшей работе экспериментов А(.1СЕ и МА61/8Н1МЕ в ЦЕРН, а также на строящихся установках МР0 и 8Р0 на коллайдере М1СА в Дубне. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы и формулируются основные задачи В первой главе вводится определение основных понятий, которые исполь- зуются при описании столкновений релятивистских ядер Во второй главе описывается техническая сторона эксперимента А(.1СЕ. Третья глава посвящена определению центральности на эксперименте А(.1СЕ. В четвертой главе описана процедура измерения множественности заряженных частиц в среднебыстротном диапазоне (К < 0.5) на эксперименте А(.1СЕ с использованием коротких сегментов треков — треклетов (84.1). В 84.2 для энергии Р = 5.02 ТэВ приведены основные результаты, полученные колаборацией АЫСЕ с использованием подсчета множественности и калибровки центральности, выполненых автором.

В пятой главе изложен метод выбора интервалов центральности, который дает возможность минимизации фоновых (объемных) флуктуаций наблюдаемых величин. Основными результатми диссертации являются 1. Разработка метода минимизации фоновых флуктуаций наблюдаемых величин в ультрарелятивистских столкновениях ядер, основанный на выборе ширины класса центральности, при котором среднеквадратичное отклонение с дальнейшим сужением класса остается неизменным. Показано, что данный метод может успешно применяться для различных сталкивающихся систем. 2. апробирования разработанного метода уменьшения фоновых флуктуаций на модели Глаубера с двухкомпонентным описанием множественности заряженных частиц, а также на генераторе событий Н!ЛМО для случаев ядро-ядерных и протон-ядерных столкновений при энергиях ~НС (2.76 ТэВ и 5.02 ТэВ) и ЗРЯ (16.8 ГэВ и 17.3 ГэВ), для для легких (Ве' — Ве') и тяжелых ядер (РЬ).

Данный метод применен к монте-карловским данным, полученным с учетом симуляции отклика детектирующих систем установки АЫСЕ, для столкновений ионов свинца при энергии 2.76 ТэВ. 3. В условиях реального эксперимента установлены пороги сужения классов центральности, минимизирующие фоновые флуктуации, связанные с вариацией числа нукпонов-участников. В рамках эксперимента АЫСЕ проведена калибровка процедуры определения центральности с введением новых эстиматоров для столкновений ядер свинца при энергии 5.02 ТэВ на нуклон. На основании откалиброванных данных измерена плотность множественности заряженных частиц в центральной области быстрот как функция центральности.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации состоит в следующем: Автором разработан новый метод количественной оценки фоновых флуктуаций, связанных с пособытийной вариации геометрии столкновения, позволяющей определять условия, при которых достигаются минимальные флуктуации числа нуклонов-участников. В широком диапазоне энергий (от ЗРЯ до (.НС) для различных сортов сталкивающихся ядер определены пороговые ширины классов центральности, после которых более детальное рассмотрение событий при сужении класса центральности не ведет за собой улучшение разрешения измерений (дальнейшего уменьшения фоновых флуктуаций измеряемых величин). Автором реализована возможность измерения множественности и центральности на новом, дифракционном детекторе А0 эксперимента АЫСЕ, который был введен в эксплуатацию во второй половине периода сбора данных КОМ-П.

Измерения множественности заряженных частиц в диапазоне средних псевдо- быстрот ф~ < 0.5) являются первыми исследованиями в столкновениях тяжелых ядер при энергии 1э = 5.02 ТэВ на нуклон-нуклонную пару в системе центра масс. Теоретическая значимость результатов диссертации заключается в том, что полученные результаты позволяют установить новые ограничения на модели, используемые для описания столкновений тяжелых ядер при высоких энергиях. В частности, новые результаты при энергии 5.02 в самых центральных столкновениях позволили уточнить показатель степени в зависимости множественности от энергии (1э), что является крайне важным для голографического подхода.

Практическая значимость состоит в том, что результаты диссертации могут быть использованы в работе экспериментов по ядро-ядерным столкновениям как на действующих, так и строящихся ускорителях. Достоверность результатов диссертации подтверждается их публикациями в различных рецензируемых журналах, широкой апробацией на различных конференциях, а также сравнениями с имеющимися теоретическими результатами, а также экспериментальными данными при разных энергиях. Программный код, результаты калибровки центральности, и метод оценки и минимизации фоновых флуктуаций одобрены и включены в библиотеки коллаборации АЫСЕ и используются для дальнейшего анализа данных.

В качестве замечаний можно отметить следующее: 1) не все надписи и обозначения на рисунках достаточно понятны и переведены на русский язык( напрмер, рис.: 5 .19) 2) В конце текста хорошо было бы иметь список с переводом аббревиатур названий детекторов. Эти замечания существенно не сказываются на чтении ДИССЕртаЦИИ, Она ХороШО НаПИСаиа И легко читается. Основные результаты диссертационной работы отражены в 7 печатных научных публикациях, 6 из которых опубликованы в изданиях, индексируемых в ЧЧеЬ ог Зс~епсе и Ясориз, и 1 в материалах международной конференции. Результаты апробированы на различных конференциях международного уровня.

Автореферат правильно отражает содержание диссертации Диссертационная работа Т. А. Дрожжовой на тему «Исследование флуктуаций числа нуклонов-участников и отбор событий по центральности в экспериментах по столкновениям ультрарелятивистских ядер» полностью удовлетворяет критериям, установленным ВАК для кандидатских диссертаций по специальности 01.04.16— физика атомного ядра и элементарных частиц, а ее автор Дрожжова Т. А.

несомненно заслуживает присуждения ученой степени кандидата физико-математических наук. Официальный оппонент: доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела теоретической физики ФГБУН Математического института им. В.А.Стекпова Российской академии наук Арефьева Ирина Ярославна 11.06.2018 Контактные данные: Тел.:+7 (499) 941 01 87, е-глав!: агегеуафт~.газ.ги Специальность, по которой официальным оппонентом защищена диссертация: 01.04.02 — Теоретическая физика Адрес места работы: 119991, Москва, ул.

Губкина, д. 8, ФГБУН Математический институт им. В.А.Стекпова Российской академии наук, отдел теоретической физики Тел.:+? (499) 941 01 8?, е-та~(: аге(еуафутп.газ.гц Подпись ведущего научного сотрудника отдела теоретической физики ФГБУН Математического института им. Стеклова Российской академии наук И.Я. Арефьевой удостоверяю: Ученый .-м.н. Яськов Павел Андреевич 12.06.2018 .