Н.С.Топильская – ИЯИ РАН РОЖДЕНИЕ СОСТОЯНИЙ ЧАРМОНИЯ В СТОЛКНОВЕНИЯХ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ Сессия- конференция секции ЯФ ОФН РАН, ИТЭФ Ноябрь 29, 2007. - презентация

1 Н.С.Топильская – ИЯИ РАН РОЖДЕНИЕ СОСТОЯНИЙ ЧАРМОНИЯ В СТОЛКНОВЕНИЯХ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ Сессия- конференция секции ЯФ ОФН РАН, ИТЭФ Ноябрь 29, 2007

2 33 г. назад: открыто J/ψ, 21 г. назад: Matsui & Satz - цветное экранирование в деконфайнменте- J/ подавление = важный сигнал QGP эксперимент и теория с тех пор изучают проблему ситуация гораздо сложнее - холодная ядерная материя / эффекты начального состояния нормальное ядерное поглощение затенение - shadowing насыщение, color glass condensate – подавление комуверами – добавление от c, – последовательное подавление(сначала: c,, J/ только >> T c ) – регенерация через статистическую адронизацию или коалесценцию чарма ИТЭФ, Н.С.Топильская, Ноябрь 29, 2007 Чармоний важно для насыщенного поля чарма, т.е. RHIC и LHC

3 Экспериментальные данные CERN SPS по J/ψ и ψ поглощению l NA50 данные p-A и Pb-Pb l NA60 In-In и р-А данные Экспериментальные данные RHIC по J/ψ Cравнение с теоретическими моделями l Поглощение на рожденных адронах (комуверы) l Поглощение в QGP+на адронах+регенерация l Поглощение из-за (percolation) фазового перехода Выводы ИТЭФ, Н.С.Топильская, Ноябрь 29, 2007 Содержание

4 Эксперимент NA50 J/ детектировались по распаду на мюонные пары Димюонный спектрометр: Детекторы EM калориметр (1.1< lab

5 Спектр инвариантных масс димюонов

6 J/ψ подавление от p-A до Pb-Pb столкновений Projectile Target J / Рождение J/ψ интенсивно изучалось в p-A, S-U и Pb-Pb столкновениях в экспериментах NA38 и NA50 ЦЕРНа J/ normal nuclear absorption curve Легкие системы и периферические Pb-Pb cтолкновения: J/ поглощается ядерной материей Переменная здесь L (длина ядерной материи, проходимой J/ Центральные Pb-Pb cтолкновения: L зависимость изменяется - аномальное подавление ~

7 NA50: Аномальное подавление рождения J/ψ в Pb-Pb NA60 : существует ли оно в более легкой In-In системе ? Какой параметр лучше : L, N part, плотность энергии? S-U In-In Pb-Pb N part L (fm) pure Glauber calculation J/ψ подавление

8 Эксперимент NA60 MUON FILTER BEAM TRACKER TARGET BOX VERTEX TELESCOPE Dipole field 2.5 T BEAM IC not to scale Источник мюонов может быть определен Улучшено разрешение по массе димюонов Сшивка треков по координате и импульсу ZDC Позволяет получать центральность столкновения beam ~ 1m Muon Spectrometer MWPCs Trigger Hodoscopes Toroidal Magnet Iron wall Hadron absorber ZDC Target area Высоко гранулярный и радиационно стойкий силиконовый трековый вершинный телескоп перед абсорбером

9 Фазовое прстранство: -0.5 < cos CS < < y LAB < 3.92 J/ рождение в In-In столкновениях J/ массовое разрешение улучшено (от ~105 MэВ до ~70 MэВ) уменьшен комбинаторный фон (от ~ 3% до 4.2 GeV) 2 анализа Используется выборка 1 и нормировка на Дрелл-Яна Используется 2 и нормировка на расчет J/ψ с учетом ядерного поглощения

10 Кривая нормального поглощения основана на результатах NA50. Ее неопределенность (~ 8%) при 158 ГэВ определяется (модельно зависящей ) экстраполяцией от 400 и 450 ГэВ p-A данных. нужны p-A данные при 158 ГэВ Сравнение результатов J/ /DY Аномальное поглощение существует уже в In-In

11 Сравнение результатов J/ /DY в p-A NA60 p-A 158 ГэВ результаты подтвердили, что пересчет от 400 и 450 ГэВ к 158 ГэВ правильный. (J/)/DY = L = 3.4 fm

12 J/ в In-In Данные сравниваются с теоретическими распределениями J/, полученными в модели Глаубера с учетом нормального ядерного поглощения. Aномальное подавление (Самые) Центральные точки имеют значительные ошибки Nuclear absorption Отношение измеренное/ ожидаемое нормировано на стандартный анализ

13 Сравнение результатов J/ от N part NA50: Npart определяется по Et (левая) и Ezdc (правая, как в NA60) Подавление J/ в In-In согласуется с результатами Pb-Pb S-U имеет другое поведение

14 Подавление NA50 Pb-Pb, p-A и NA38 S-U данные abs = 8 ± 1 mb abs ~ 20 mb J/

15 Подавление( NA38, NA50, NA60) Маленькая статистика в NA60 In-In для (~300) Наиболее периферическая точка (Npart~60) – нормальное поглощение Хорошее согласие с Pb-Pb результатами Preliminary!

16 Подавление сопутствующими адронами (комуверы) In-In 158 GeV The model takes into account nuclear absorption and comovers interaction with σ co = 0.65 mb (Capella-Ferreiro) EPJ C42(2005) 419 J/ NColl nuclear absorption comover + nuclear absorption Pb-Pb 158 GeV (E. Ferreiro, private communication) NA60 In-In 158 GeV

17 QGP + адроны + регенерация + эффекты среды Pb-Pb 158 GeV B J/ / DY Nuclear Absorption Regeneration QGP+hadronic suppression Suppression + Regeneration In-In 158 GeV Number of participants fixed thermalization time centrality dependent thermalization time Модель учитывает одновременно диссоциацию и регенерацию в QGP и в адронном газе (Grandchamp, Rapp, Brown) EPJ C43 (2005) 91 centrality dependent thermalization time fixed thermalization time NA60 In-In 158 GeV

18 The dashed line includes the smearing due to the resolution Подавление из-за (percolation) фазового перехода Предсказание: резкий спад (из-за исчезновения c мезона) при N part ~ 125 для Pb-Pb и ~ 140 для In-In Модель - Digal-Fortunato-Satz Eur.Phys.J.C32 (2004) 547. Pb-Pb 158 GeV NA60 In-In 158 GeV

19 Cравнение выхода J/ c расчетами ядерное поглощение --- максимально возможное __ поглощение в адронном газе (T = 180 MэВ) Pb-Pb и In-In (в меньшей степени) показывают дополнительное подавление L. Maiani et al., Nucl.Phys. A748(2005) 209 F. Becattini et al., Phys. Lett. B632(2006) 233 Максимальное адронное поглощение l - поперечный размер файер- болла

20 Распределение J/ по поперечному импульсу Изучение и T в зависимости от центральности NA60 In-In

21 Распределение J/ по поперечному импульсу как функция L Фитирование : (L) = pp + α gN L pp = 1.08 ± 0.02 ГэВ 2 /c 2 χ 2 = 0.85 α gN = ± ГэВ 2 /c 2 фм -1 Наблюдаемая зависимость - описывается моделью взаимодействия партонов в начальном состоянии

22 Сравнение T( J/ψ) Fitting functions Фитирующие функции: dN/dM T ~ M T 2 K 1 (M T /T) – NA50 dN/dM T ~ M T exp(-M T /T) – NA60 – дает более низкие значения T ~ 7 MэВ

23 T(J/ψ) в зависимости от плотности энергии При энергиях SPS для всех систем T J/ линейно растет с ростом плотности энергии. Для самых центральных Pb-Pb событий рост становится более пологим. T( =0) =( 182) 2 MeV Tslope = ( ) fm 3 Tslope(cent Pb-Pb)=( ) fm 3 R(slopes)=2.27 +/- 0.54

24 Аномальное подавление J/ Pb-Pb столкновениях, существует уже в In-In столкновениях Подавление зависит от центральности и проявляется при числе нуклонов – участников ~ 90 в In-In и ~125 in Pb-Pb Ни одна из имеющихся моделей не может одновременно описать Pb-Pb и In-In данные Выводы для SPS данных

25 R AA =N AA /(N pp * ) Подавление J / на RHICе

26 Сравнение с моделями Переопределение поглощения J/ (комуверы, подавление без регенерации …) Модели с регенерацией или детальным прохождением J/ лучше описывают данные, но дают распределение по быстроте существенно уже экспериментальных.

27 Satz Rap p Capella J/,, c All models for y=0 nucl-ex/ Yan, Zhuang, Xu nucl-th/ PHENIX – новые данные, улучшена статистика без регенерациис регенерацией

28 Распределение по быстроте, RHIC Регенерация в модели статистической адронизации. P.Braun-Munzinger, nucl-th/

29 Подавление J /ψ (SPS и RHIC) Выход J/ψ, нормированный на число столкновений в зависимости от Npart. Мы видим хорошее согласие данных: – описание- задача теории. Начало - : Karsch, Kharzeev and Satz.,PRL637(2006)75

30

31 21 ± 5 % J/ мезонов, измеренных на HERA-B - от c decays Меньше, чем прежнее значение 30–40% ( прежние HERA-B данные) Наблюдаемые J/ мезоны: 7% из распадов, ~20% from c распадов более 70% прямых J/ψ J/ψ от распада и c

32 Модели с регенерацией

33 Без регенерации E.G.Ferreiro and A.Capella, 2007 Shadowing + medium effects+ comovers

34 При энергиях SPS аномальное подавление J/, открытое в Pb-Pb, существует уже в In-In Ни одна из существующих моделей не может одновременно описать Pb-Pb и In-In данные Существует сильное подавление уже в S-U,Pb-Pb и In-In При энергиях RНIC подавление рождения J/ такого же порядка, как на SPS, и одинаково для различных систем Теоретические модели не могут описать всю совокупность данных Нужны новые эксперименты с хорошей статистикой в широкой области энергии и новые теоретические модели Планы: RHIC-II, LHC, FAIR. Заключение

35 Backup

36 Сравнение J/ и p-A, S-U и Pb-Pb данные в зависимости от L S-U, In-In и Pb-Pb данные для J/ в зависимости от Npart NA38 / NA50 J/ NA38 / NA50/ NA60 Preliminary! p-A, S-U, In-In и Pb-Pb данные в зависимости от L

37 Сравнение J/ и NA38/NA50 S-U, In-In и Pb-Pb данные не согласуются в зависимости от L Поведение до появления In-In данных J/ p-A S-U / Pb-Pb J/ p-A S-U / Pb-Pb Поведение, если исключить S-U данные

38 Распределение J/ по поперечному импульсу как функция L

39 Распределение J/ по поперечной массе Pb-Pb 2000 T=236 ± 1 MeV Fit M T distribution with a modified Bessel Function M T 2 K 1 (M T/ T) gives inverse slope parameter T - effective temperature of the system in thermal models T J/ψ в зависимости от Ет The inverse slope parameter T shows an increase followed by saturation for the central events. The T behaviour is similar as a function of E T

40

41 Подавление J / в р-А на RHICе

42

43 most central collisions suppressed to ~0.2 forward suppressed more than mid-rapidity saturation of forward/mid suppression ratio ~0.6 for N part 100? trend opposite to that of CNM (solid lines) and comover (dashed) models Also CuCu preliminary results (open circles) follow AuAu trend vs centrality for N part below ~100 nucl-ex/xxx PHENIX Run4 AuAu final results (nucl-ex/ ) 1st high statistics J/ measurements at RHIC PHENIX nucl-ex/ CNM comovers