Рождение ядер 3 He, t и d в столкновениях Pb+Pb при энергиях А ГэВ В. И. Колесников Объединенный Институт Ядерных Исследований for the Collaboration секция ЯФ ОФН РАН Москва, ИТЭФ, 29 ноября 2007

Введение Эксперимент NA49 Результаты : - (midrapidity) m t -распределения для 3 He и t - энергетическая зависимость отношения t/ 3 He - зависимость -m для 3 He от быстроты и энергии - энергетическая и А- зависимости выходов кластеров - параметр коалесценции B 3 (R coal ) для 3 He от m t и энергии - анти-d/d отношение, анти-d выход от центральности - B 2 для анти-d (зависимость от прицельного параметра и p t ) Заключение В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Данные по выходам адронов хорошо воспроизводятся в статистических моделях. Может ли термальная модель предсказывать выходы составных объектов (легких ядер)? Введение ( рождение легких ядер в А+А реакциях ): (fits by F.Becattini et al, PRC69(2004)024905) пространственно-временная структура области freeze-out коллективные эффекты в ядерной материи при высоких плотностях энергии объем файербола и распределение нуклонов для freeze-out взаимодействия в конечном состоянии и механизм образования ядерных кластеров В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

60 ps dE/dx 4% p/p 2 = (GeV/c) -1 В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Data sets 3 He, t, p – 7% центральные E/A=20-80 GeV (300k) анти-d (d, анти-p) - 23% центральные E/A=158 GeV (2.6M) Анализ Идентификация по dE/dx и TOF измерениям Коррекции: TOF эффективность > 70%, dE/dx эффективность > 98%, аксептанс (GEANT), feeddown для (анти)протонов (20-30%) Систем. ошибки (кластеры): Спектры – 15% (выходы), 10% - наклоны ( -m) Коалесценция – 20-30% Детали анализа: Phys. Rev. C69, (2004) Phys. Rev. C73, (2006) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

P=7 GeV/c dE/dx ~ 5% Идентификация частиц в NA49 P=(2..6) GeV/c dE/dx+M 2 (TOF) адроны и кластеры (midrapidity) 0

Результаты В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

m t -распределения для 3 He и t ( E/A=20-80 GeV ) заметное отклонение m t -спектров от термального распределения (большая transverse flow компонента) 2-exp. фит используется для экстраполяции -0.9

Энергетическая зависимость для -m Медленное увеличение для 3 He с энергией столкновения для SPS Аналогичная (SPS-плато) зависимость для (анти)протонов NA49, Phys. ReV. C73, (2006) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября y СМ

t / 3 He в центральных A+A Начальная (A-Z)/Z-ассиметрия (=1.54) меняется в процессе эволюции файербола Какое n/p отношение при freeze-out? t/ 3 He уменьшается с увеличением энергии (t/ 3 He / at SPS) t/ 3 He совпадает с - / + хорошее согласие данных с предсказаниями статистической модели SHM: F.Becattini et al., PRC73, (2006) F.Becattini private communication AGS SPS В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября y СМ

3 He m t -спектры (быстротные распределения) Гауссово распределение -m по быстроте В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

3 He выходы (быстротные распределения) Параболичность y-распределений 3 He (в отличие от протонных) увеличение вероятности формирования кластера вдали от Y CM (меньший объем + большие корреляции?) p 3 He NA49 preliminary В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

полные выходы из параболических фитов для быстротных распределений до |y beam | motivated by RQMD and F.Becattini, J.Cleymans, hep-ph/ He Central Pb+Pb 4 yields NA49 preliminary Великолепное согласие с предсказаниями статистической модели! 4 выходы 3 He в центральных Pb+Pb SHM: F.Becattini et al., PRC73 (2006) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Параметр коалесценции B A в центральных A+A Увеличение B 3 с m t в согласии с картиной поперечного flow в файерболе с однородной плотностью нуклонов Похожий тренд (слабое уменьшение с энергией) для B 2 и B 3 увеличение объема источника 30 GeV протоны: NA49, PRC 73, (2006) gradual decrease with energy В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Радиус коалесценции R coal для d и 3 He в модели коалесценции : R coal для d и 3 He равны (в пределах ошибок измерения) Незначительное увеличение размера файербола с энергией столкновения R.Scheibl and U.Heinz, Phys.Rev.C59, 1585 (1999) AGS SPS RHIC - quantum-mechanical correction factor =0.8, =0.7 В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Антидейтроны (0-23% central E=158A GeV) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

p t -распределения для d и d p t -распределения для d и анти-d похожи (в измеренном p t интервале) Pb+Pb (anti-d)/d = (2.0 +/-.2) x (y=2.0) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Анти-d инвариантный выход ( 0-23% E=158A GeV ) 0-10% 10-23% T d для анти-d фиксирован 0 – инвариантный p t =0 0 exp(-m t /T d ) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Анти-d инвариантный выход (2) растет с центральностью столкновения approx. scaling с Pb+Pb антипротоны: NA49, PRC 73, (2006) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

B 2 для анти-d (p t -распределение) B 2 (dbar) = (9.1 +/- 0.9) GeV 2 /c 3 R coal =3.97 +/ fm (0-23% central) Увеличение V eff (1.7) от SPS к RHIC. Слабая зависимость в измеренном p t -интервале RHIC data (PRL 87, (2004)): Rcoal = /- 0.1 fm (18% central 130 GeV) Pb+Pb (23% central) антипротоны: NA49, PRC 73, (2006) R.Scheibl and U.Heinz, Phys.Rev. C59, 1585 (1999) В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Выходы 3 He и t кластеров измерены в эксперименте NA49 в 7% центральных Pb+Pb столкновениях при E/A=20-80 ГэВ. Анти-d измерены для центральности 23% в Pb+Pb при E/A=158 ГэВ. Измерена энергетическая зависимость отношения t/ 3 He (при y СМ ). Наблюдена слабая зависимость этой величины при энергиях SPS (1.09+/-0.05). Впервые измерены полные выходы (4 для 3 He. Обнаружено хорошее согласие с предсказаниями статистической модели (Statistical Hadronization Model). Увеличение значения параметра коалесценции B 3 с ростом m t подтверждает наличие сильного поперечного flow и находится в согласии с предположением об однородном распределении freeze-out плотности нуклонов в файерболе. B 2 и B 3 (R coal ) уменьшается (растет) с увеличением энергии столкновения, указывая на слабый рост объема источника частиц при энергиях SPS. Значения радиусов коалесценции для A=2 и A=3 кластеров, полученных из B A параметров, равны в пределах ошибок измерений. Формы p t -распределений для d and анти-d подобны (до p t = 0.9 ГэВ/c). Инвариантный выход анти-d растет (примерно) линейно с увеличением центральности ( = ). Выводы В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

The NA49 collaboration В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

Extra slides

Different density and flow profiles result in a different A-dependence of -m for clusters (A – mass number of a cluster): A. Polleri et al. Phys. Lett. B419 (1998) density: Box or Gauss; favours a box-like nucleon density profile at SPS -m (А-зависимость),K : NA49, J.Phys.G31,S911,2005 NA49, Phys. Rev. C66, (2002) p,d : NA49, Phys. Rev. C69, (2004) A

А-зависимость для выходов кластеров Экспоненциальная A-зависимость выходов для всех энергий Показатель степени (penalty factor p) линейно растет с энергией Иерархия p-factor распределений отражает (в том числе) эффект flow NA49 preliminary В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

HBT to coalescence results comparison (central Pb+Pb 20-80A GeV) 20A GeV R coal for d, 3 He are about 25% higher than R HBT at all energies Different freezeout space-time geometry for pions and clusters? 80A GeV В. И. Колесников Москва, ИТЭФ, 29 ноября

B 2 decreases with centrality for d and anti-d centrality dependence for deuterons is stronger than for anti-d both agree within the errors (20% for d and 30% for anti-d B 2 (centrality dependence) 158A GeV (Pb+Pb)

Phys.Rev. C58 AGS measurements for clusters Increase of concavity with particle mass (at p t =0) is observed RQMD + coalescence afterburner underpredicts the yields

3 He yield in central Pb+Pb p 3 He F. Becattini, J.Cleymans: (according to the authors): for A-clusters exp(A* B /T) overcome the gaussian weight What about deuterons? 158 GeV CM rapidity dn/dy

d yield in central Pb+Pb at 40 GeV p t (GeV/c) dn/dp t Concavity for d is smaller than for 3 He