初态涨落对喷注能量损失的影响

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在高能重离子碰撞中,由碰撞带来的大量能量沉积在有限的体积中,从而产生一种新的物质形态-夸克胶子等离子体(QGP)。来自硬碰撞过程的部分子喷注穿过QGP介质时会受到介质的阻碍和耗散现象,我们称之为喷注淬火效应。近年来对QGP介质性质的研究表明,其演化规律更趋近于理想流体,在本文的研究中,我们通过计算在RHIC能级下单强子喷注的压低来定量研究喷注在QGP介质中的修正。我们利用2+1维理想流体力学模型描述QGP的演化,着重研究在介质演化的初始条件中存在涨落对部分子喷注能量损失的影响。  量子色动力学(QCD)是描述部分子间强相互作用的基本理论,我们利用次领头阶的微扰QCD理论(pQCD)下的部分子模型和高纽度多重散射理论(Higher twist),计算高能重离子碰撞中单强子产生及其核修正因子RAA。我们发现,部分子喷注的能量损失正比于介质中局域部分子的密度ρ(τ, r)。假设喷注的能量损失依赖于介质的温度(ρ(τ,r)~T3),若扩张的QGP介质由带涨落的初始条件的流体力学描述,相较于平滑的初始条件,部分子喷注在介质中穿过时会损失较少的能量。更详细的分析表明,这主要是由碰撞初期的硬散射过程中部分子喷注产生几率中的涨落δn与沿喷注传播路径方向上介质中部分子密度中的涨落δρ之间存在负关联决定的。  在我们的研究中,部分子喷注的能量损失△E是通过由于喷注淬火效应修正过的碎裂函数引入的,主要通过核修正因子RAA及涨落和平滑初始条件下得到的能量损失差额δ<△E>两个物理量,来反应初态涨落对喷注能量损失的影响。同时,我们也和其他介质模型中研究该效应所得到的结果进行了比较,并分析了造成不同结果的原因。在我们的模型中,我们进一步讨论了是否考虑QGP与强子共存相和是否考虑局域介质流效应时,初始涨落对部分子喷注能量损失的影响。结果显示,不考虑共存相时,初始涨落使得喷注损失了更多的能量,这与考虑共存相时得到的结果相反;不考虑局域介质流效应会增加部分子喷注的能量损失,增强初始涨落对喷注能量损失的影响。  
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