【摘 要】
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在相对论重离子碰撞的早期阶段,产生了一种热且致密的强相互作用介质,称为夸克胶子等离子体(quark gluon plasma,QGP)。实验上我们可以通过测量重离子碰撞中产生的末态粒子相对于反应平面的方位角各向异性来研究QGP介质的性质。碰撞参数b指的是碰撞原子核中心的横向距离,在非对心碰撞中(b≠0),参与碰撞的区域呈现“杏仁状”,从而导致系统在初始坐标空间是各向异性的。然而,随着系统的膨胀,初
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在相对论重离子碰撞的早期阶段,产生了一种热且致密的强相互作用介质,称为夸克胶子等离子体(quark gluon plasma,QGP)。实验上我们可以通过测量重离子碰撞中产生的末态粒子相对于反应平面的方位角各向异性来研究QGP介质的性质。碰撞参数b指的是碰撞原子核中心的横向距离,在非对心碰撞中(b≠0),参与碰撞的区域呈现“杏仁状”,从而导致系统在初始坐标空间是各向异性的。然而,随着系统的膨胀,初始坐标空间的各向异性会转化为末态动量空间的各向异性。椭圆流v2,是末态发射粒子在动量空间中相对于反应平面的方位角分布的傅里叶展开的第二项系数。椭圆流来源于碰撞早期,可以提供碰撞早期的动力学信息,包括压力梯度、有效自由度、热化程度和早期产生的物质状态方程等。然而,早期的动态信息可能被后来的强子再散射所掩盖。奇异强子,尤其是多奇异强子,因为它们产生于碰撞的早期阶段,冻结温度接近相变温度,并且其强相互作用截面很小,因此对于后期强子再散射不敏感,可以作为研究热密物质性质的理想探针。在本论文中,我们测量了STAR实验于2018年采集的质心系能量为27 GeV的金核-金核碰撞数据中多奇异强子Ξ粒子的椭圆流。首先,研究发现椭圆流v2具有横动量依赖,在低横动量区域(pT≤2 GeV/c),Ξ粒子的椭圆流随着pT的增大而增大,流体力学预言粒子的椭圆流将继续增大,然而实验结果是在更高横动量区域椭圆流随横动量增加的趋势开始缓和,然后达到饱和。这说明在中高横动量区域(pT>2 GeV/c),Ξ粒子的椭圆流不能用流体力学来描述,而是遵循组分夸克标度性(NCQ)。这种标度说明碰撞系统已经达到了局部热化,部分子的自由度此时占主导地位,表明集体流是在重离子碰撞中产生的部分子阶段产生的。因此,粒子的椭圆流的组分夸克标度是QGP形成的有力证据。其次,发现椭圆流v2具有中心度依赖,边缘碰撞的椭圆流值高于中心碰撞,表明初始空间各向异性将影响末态动量空间各向异性。最后,本论文发现的Ξ-粒子与其反粒子Ξ+椭圆流之差的结果与其它正反粒子椭圆流差异的能量依赖性趋势一致,这也是RHIC-STAR BES-Ⅰ椭圆流测量中最显著的特征之一。
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