Диссертация (1149195), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Уве-сопровождается уменьшением множественности в данном диа-пазоне поперечных импульсов, что ограничивает приводит к уменьшению эффективного количества «активных» струн и их дисперсии. Поскольку в моделинезависимых источников, коэффициент n-n корреляций зависит от дисперсиичисла струн, при введении ограничения по поперечному импульсу коэффициент корреляции снижается.Наши расчеты переоценивают значение коэффициента корреляции в жестком диапазоне поперечных импульсов.
Это свидетельствует о том, что напрямуюподходсобразованием«мягких» ≤ 1GeV/, а при более высоких цветныхструнприменимприразличные жесткие процессы (такие какобразование и фрагментация струй) начинают играть существенную роль.Зависимость коэффициента n-n корреляции от энергии и быстротного зазораНа рис.
3.18 показана зависимостьcorrот зазора по псевдобыстроте (gap)при четырех значениях энергии, рассчитанные в монте-карловской модели данной работы, в сравнении с экспериментальными данными [48, 52]. В модельныхрасчетах не делается разделения между pp иpp̄взаимодействиями. Модельвоспроизводит рост коэффициента корреляции с энергией столкновений и ка-64Рисунок 3.18: Коэффициент корреляции как функция зазора междупсевдобысротными окнами. Линии – расчет в Монте-Карло модели с и безслияния струн, точки – экспериментальные данные [48, 52].чественно описывает уменьшение коэффициента корреляции с увеличением интервала между псевдобыстротныим окнами. Результаты показывают, что, учетслияния струн улучшает согласие модельных расчетов с экспериментальнымиданными.3.2.2Корреляции между множественностью и поперечным импульсом в pp, p-Pb и Pb-Pb столкновенияхпри энрегиях БАКВ данном разделе представлены результаты по корреляциям между множественностью и поперечным импульсом в одном псевдобыстротном интервале, ипроизводится сравнение с данными эксперимента ALICE [107].Нарис.3.19показана⟨ ⟩ch –chкорреляционнаяфункциявpp-столкновениях для заряженных частиц, попадающих в псевдобытротный интервал|| < 0.3и имеющих поперечный импульс от 0.15 до 10 ГэВ/c.Сравнение расчетов с экспериментальными данными показывает, что не достаточно учитывать слияние струн и жесткости элементарных столкновенийпо-отдельности, чтобы описать экспериментальные корреляции между поперечным импульсом и множественностью.65Рисунок 3.19: Корреляция между поперечным импульсом имножественностью в pp столкновениях при энергии 7 ТэВ.
Представленырезультаты монте-карловской модели с учетом слияния струн, жесткостиэлементарных соударений, а также с одновременным учетом этих процессов.Расчеты сравниваются с экспериментальными данными и моделью PYTHIA 8без учета пересоединения цвета (color reconnection, CR) [107].В отсутствии слияния струн (когда⟨ ⟩ch –chкорреляция вызвана толькоучетом жесткости элементарных столкновений) поперечный импульс слабо зависит от множественности (наклон корреляционной функции близок к нулю).Включение слияния струн мультипликативным образом усиливает эту pt-n корреляцию, что приводит к правильному описанию эксперимента.Стоит отметить, что результаты варианта модели без слияния струн, учитывающего только жесткость столкновений, практически совпадают с монтекарловским генератором PYTHIA 8 [108], в котором выключен эффект пересоединения цвета (color reconnection, CR [109]).
Таким образом, можно сделатьпредположить, что модель слияния струн и эффект пересоединения цвета, colorreconnection, в модели PYTHIA 8, являются аналогами и описывают с разныхсторон одно и то же физическое явление, являющееся проявлением коллективности в протон-протонных столкновениях. Свойства данного явления в протонядерных и ядро-ядерных столкновениях могут быть описаны только на языкеслияния струн ввиду того, что модель PYTHIA не применима к взаимодействиям с ядрами.На рис.
3.20 показана корреляционная функция между поперечным импульсом и множественностью в протон-ядерных столкновениях при энергии66Рисунок 3.20: Корреляция между поперечным импульсом имножественностью в p-Pb столкновениях при энергии 5.02 ТэВ. Линиямипоказаны результаты модели с учетом и без учета слияния струн, точки экспериментальные данные [107]5.02 ТэВ. Кинематические критерии отбора частиц такие, же как и дляpp-столкновений.
В целом, полученные результаты аналогичны случаю ppрассеяния. Учета только жесткости элементарных процессов в столкновенияхпротон-свинец не достаточно, чтобы описать достаточно сильную корреляциюмежду поперечным импульсом и множественностью. Вариант модели, одновременно учитывающий как слияние струн, так и жесткость диполь-дипольныхвзаимодействий хорошо описывает экспериментальные данные. При этом обаэтих эффекта дают сопоставимый вклад в общую корреляционную функцию.Рис.
3.21 демонстрирует корреляционную функцию между множественностью и поперечным импульсом в Pb-Pb столкновениях при энергии 2.76 ТэВ. Вмодельных расчетах наблюдается рост поперечного импульса, более сильный,чем в экспериментальных данных. Таким образом описание⟨ ⟩ch –chдости-гается только на качественном уровне.
По нашему мнению, в причина расхождения кроется в том, что в высокоэнергетических ядро-ядерных столкновенияхначинает играть значительную роль эффект потери партонами части энергиипри прохождении сквозь сильновзаимодействующую среду (parton energy loss)[110]. При этом, ввиду того, что даже в периферических Pb-Pb соударенияхплощадь перекрытия ядер значительно больше чем область pp и p-Pb взаимодействия, среднее расстояние, которое необходимо преодолеть партону для67того, чтобы покинуть среду, является достаточно большим для потери значительной поперечного доли импульса.
Как показано в работах [21–23], явныйучет этого механизма совместно со слиянием струн позволяет успешно описатькоэффициенты коллективного потока и азимутальные корреляции.Рисунок 3.21: Корреляция между поперечным импульсом имножественностью в Pb-Pb столкновениях при энергии 2.76 ТэВ. Сравнениерезультатов модели (линия) с экспериментальными данными [107] (точки).3.3Зависимостькоэффициентовкорреляцииот центральности ядро-ядерных и протонядерных столкновений3.3.1ВведениеДанный раздел посвящен изучению коэффициентов корреляции в Pb-Pb иp-Pb столкновениях при энергиях БАК рамках монте-карловской модели сослиянием струн.
При этом особое внимание уделяется моделированию способаопределения центральности, приближенному к реальным условиям эксперимента ALICE и получению предсказаний для в условиях, близких к экспериментальным.В качестве наблюдаемых, помимо коэффициентов n-n, pt-n и pt-pt корреляций, мы рассматриваем нормированную дисперсию множественности,кото-68рая определяется как отношение дисперсии множественности в данном быстротном окне к среднему ее значению:⟨ch 2 ⟩ − ⟨ch ⟩2.=⟨ch ⟩(3.2)Данная наблюдаемая включена в рассмотрение в связи с планами по ееэкспериментальному исследованию в коллаборации ALICE [111].Значение коэффициентов корреляции в ядро-ядерных столкновениях можетсильно зависеть от способа фиксации центральности столкновения [35, 36, 112–114].
Поскольку число нуклонов-участников не возможно напрямую наблюдатьна эксперименте, его приближенное значение в каждом событии можно оценивать с помощью детекторов ZDC – калориметров нулевого угла, которые в каждом событии фиксируют нуклоны-спектаторы, не участвующие в столкновении.Другой способ фиксации центральности основан на множественности заряженных частиц, попадающих в некоторый быстротный диапазон. В экспериментеALICE предусмотрены оба подхода, однако предпочтению отдается способу,основанному на множественности в передней области быстрот, поскольку ZDCкалориметры неэффективны в полу-центральных и периферических столкновениях.3.3.2РезультатыКорреляции вперед-назад и флуктуации множественности в Pb-Pb√столкновениях при = 2.76 ТэВВ соответствии с вышеизложенным, для определения центральности в наших вычислениях было использовано два подхода:1.
Количество нуклонов-участников (part ), которое определяется непосредственно в модели.2. Множественность в быстротных окнах: (3,0; 5,0) и (-3,6; -1,6) (так называемый детектор-эстиматор «vzero»). Данные быстротные окна были выбраны всвязи с тем, что эта область соответствует быстротному аксептансу детектора ALICE – V0 [115], используемому для определения центральности в данномэксперименте [116, 117].Результаты для флуктуаций множественностии коэффициентов корре-ляции трех типов как функции центральности показаны на рис.
3.22.69Рисунок 3.22: Нормированная дисперсия множественностиинтервале (0, 0.8), а также-, -, -в быстротномкоэффициенты корреляции вбыстротных окнах (-0.8,0), (0,0.8) как функция центральности, ширины испособа фиксации класса.Представленные на графиках семейства точек соответствуют различной ширине класса по центральности: от 4% вплоть до 0.25%. На легенде указана ширина класса в процентах, а также способ фиксации центральности (детектормножественности «vzero» и число участников Npart ).Результаты показывают, что как флуктуации множественности, так и-корреляции уменьшается при сужении ширины класса по центральности, достигая насыщения при ширине класса 0.25%–0.5%. При этом наблюдается качественное различие между поведением в широких и узких окнах по центральности: для достаточно узкого класса по центральности коэффициентляций, а также флуктуации множественности-корре-уменьшаются от перифериче-ских столкновений к центральным, в то время как в узких окнах наблюдаетсярост.
Также, уменьшение коэффициента n-n корреляций с центральностью более ярко выражено при фиксации центральности по числу участников, чем помножественности.70Результаты по pt-n корреляциям также демонстрируют различное поведение коэффициентов корреляции в зависимости от способа фиксации центральности. При использовании числа участников коэффициент корреляции положительный, в то время как при отборе по множественности он отрицателен идостаточно мал по абсолютной величине.Такое поведение pt-n корреляций в модели слияния струн может быть связано с тем, что число участников лучше фиксирует геометрическую конфигурацию, тогда как множественность характеризует число струн.
Если, прификсированной геометрии перекрытия в данном событии сформируется больше струн, то и множественность, и степень перекрытия струн будет больше,что означает положительную pt-n корреляцию. С другой стороны, если зафиксировать число струн, то в тех конфигурациях, где струны сливаются больше,множественность будет меньше, а поперечный импульс выше, и наоборот, чтоприводит к отрицательным pt-n корреляциям.Стоит обратить внимание, что при фиксации центральности по числу участников коэффициент− корреляции слабо зависит от ширины класса, что де-лает его измерение перспективным в тех экспериментах, где возможно надежнозафиксировать число нуклонов-спектаторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
