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J/ y で観る 閉じ込めの破れ

1/17. J/ y で観る 閉じ込めの破れ. 東京大学 ICEPP 織田 勧 日本物理学会秋季大会 シンポジウム RHIC で切り拓く QCD 物性の世界 2008 年 9 月 22 日 ( 月 ) 山形大学. 2/17. J/ y. c. ` c. c. 動機. チャームクォークと反チャームクォークの深い束縛状態である J/ y も 閉じ込めが破れた QGP 中では色デバイ遮蔽により分解するはず。 T. Matsui and H. Satz, Phys. Lett. B 178, 416 (1986)

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Presentation Transcript

  1. 1/17 J/yで観る閉じ込めの破れ 東京大学ICEPP 織田 勧 日本物理学会秋季大会 シンポジウム RHICで切り拓くQCD物性の世界 2008年9月22日(月) 山形大学

  2. 2/17 J/y c `c c 動機 • チャームクォークと反チャームクォークの深い束縛状態であるJ/yも閉じ込めが破れたQGP中では色デバイ遮蔽により分解するはず。 • T. Matsui and H. Satz, Phys. Lett. B 178, 416 (1986) • 重クォーク(チャーム, ボトム)が生成されるのは衝突初期のハード散乱のみ。 • RHICのエネルギー(√sNN=200GeV)では主にグルオン・フュージョン (g+gJ/y+X) • J/yの収量が抑制されればQGP生成の証拠になり、系統的に測定すればQCD物性を調べられるはず。 • 競合する効果 • 原子核効果 • 原子核中でのパートン分布関数の変化、J/yと原子核との衝突による分解 • 無関係のチャームクォークと反チャームクォークが再結合して収量が増える • ccやy’やボトムクォークから崩壊してできるJ/yの寄与 • 分解温度の束縛エネルギー依存性 H. Satz, J. Phys. G 32, R25 (2006)

  3. 3/17 L Phys. Lett. B 477, 28 (2000) 2000年2月 SPSでのJ/y測定 (√sNN=17.3GeV) sabs = 4.18 +/- 0.35 mb 生成されたJ/yが通過 する原子核の距離L

  4. 4/17 ~2% (Run5 p+p) RHICでのJ/yの測定 • PHENIX実験 • 中心ラピディティ • |y|<0.35 • J/ye+e- • 前後方ラピディティ • 1.2<|y|<2.2 • J/ym+m- • STAR実験 • 中心ラピディティ • |h|<1 • J/ye+e- • トリガー • Single ETトリガー • E>3.5-5.4GeV • Double electron トリガー • Ei,,j>1.2GeV • 2005年以後 • arXiv:0806.0353 [nucl-ex] ~8% (Run5 p+p) ~10% at pT=10GeV/c

  5. 5/17 200GeV衝突でのPHENIXのJ/yの測定 ★STAR

  6. 6/17 M.J. Leitch for the PHENIX collaboration, arXiv:0806.1244 [nucl-ex]

  7. 7/17 PRL 98, 232002 (2007) PRL98, 232002(2007) p+p衝突 (基準) • 重イオン衝突のデータの比較の基準 • J/yの生成モデルへの制限

  8. 8/17 d+Au衝突 (原子核効果) • 原子核中でのパートン分布関数の変化 • DIS, DYで求まる構造関数から決める。 • 様々なパラメトリゼーションが用いられている • グルオンが電荷を持っていないために大きな不定性がある • 原子核との衝突による分解断面積s • フィットパラメータ Phys. Rev. C 77, 024912 (2008)

  9. 9/17 重イオン衝突 (原子核効果+QGP?) EKS98 shadowing model 実線はd+Auのデータから決められた 原子核効果から予測されるRAA 点線は±1sのバンド 原子核効果以上のJ/y抑制は中心(前方)ラピディティでNpart~200(100)くらいで起こり始めているようだ。 → RHICでもJ/yを通して閉じ込めの破れが観えた! (2s弱の有意度) Phys. Rev. Lett. 101, 122301 (2008)

  10. 10/17 J/y 4145 J/y give ~80 cc candidates y’ J/yの生成起源 • √s=200GeVのp+p衝突でのJ/y生成 • ccJJ/y+g崩壊 : <42% (90% C.L.) • y’J/y+X 崩壊 : 8.6 ± 2.5% • bクォークJ/y+X 崩壊 : 3.6 +2.5-2.3% • J/yの直接生成 : 残り

  11. 11/17 nDSg shadowing model p+p 200GeV J/yの残存確率 SJ/y=RAA/RAA(原子核効果) EKS98 shadowing model Cu+Cuの最中心衝突でJ/yの分解が始まり、 Au+Auの最中心衝突で直接生成したJ/yの分解が始まっているように見える。

  12. 12/17 Bjorkenエネルギー密度を基準にSPSのデータと重ねてみた(t0=1fm/cを仮定) ポテンシャルモデルによる J/yのformation timeは t=0.9fm/c. EKS98 shadowing model RHICとSPSのJ/yのデータがエネルギー密度でスケールしている? Phys. Rev. C 71, 034908 (2005) arXiv:nucl-ex/0409015 RHICとSPSともにeBjに対してNpart scalingを仮定

  13. 13/17 2008年のd+Auのデータの重要性 色つきボックスは 原子核効果の分解断面積の誤差 現在これが一番大きい。 -0.35<y<-0.35 現在使っている2003年の データの30倍の統計量が 今年取れた。 -2.2<y<-1.2 1.2<y<2.2 それとは別に原子核中の グルオン分布関数には 大きな不定性

  14. 14/17 1.2<|y|<2.2 |y|<0.35 RAA/CNM =38 +18– 22 % RAA/CNM=55 +23–38 % Global error = 7% Global error = 12% 2008年のd+Auのデータの重要性 (つづき) expected accuracy simulation • グルオン分布関数の不定性より、データの誤差が小さくなる。 • 分布関数を仮定しないGlauber計算を用いたdata driven modelの方が良さそう。 M.J. Leitch, arXiv:0806.1244 PHENIX collaboration, Phys. Rev. C 77, 024912 (2008)

  15. 15/17 J/y v2 (2007年のAu+Auのデータ) 最終的には統計誤差は2/3くらいになる予定。 モデルを区別(棄却)するにはあと5倍の統計量は欲しい。 D. Krieg and M. Bleicher, arXiv:0806.0736

  16. 16/17 高横運動量へ (pT>5GeV/c, STARのデータ) Z.Tang, arXiv:0804.4846 • 200GeVでのp+p衝突ではbJ/y+X の寄与が全体では3.6 +2.5-2.3%だが、pT>5GeV/cでは20%以上 • bの寄与を除いていないRAAはpTとともに増加しているように見える。 • AdS/CFT対応を用いた計算(H.Liu et al., Phys. Rev. Lett. 98, 182301(2007))はRAAがpTとともに減少することを予測し、データとは合っていない。 Z.Xu and T.Ullrich, arXiv:0809.2288 U J/y

  17. 17/17 まとめ • RHICでもJ/yを通して閉じ込めの破れが観えた!(2s弱の有意度) • Au+Au最中心衝突では直接生成されたJ/yも分解しているように見える。 • 統計的有意度を向上させるだけでなく、J/yを用いたQGP研究に2008年のd+Auのデータは本質的に重要。 • 今後も順調にルミノシテ ィが上がれば、より進ん だQCD物性研究が可能 になる。 • LHCと切磋琢磨 #J/y #Ux100 M.J. Leitch, arXiv:0806.1244 J/y & U 

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