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冷核物质基线预测合集:来自轻离子碰撞中的阐释

高能物理 - 唯象学 2026-03-04 v2 核实验 核理论

摘要

RHIC 与 LHC 最近的轻离子碰撞计划提供了独特的机会,以探究夸克-胶子等离子体形成及夸克能量耗损在小系统中的起始机制。对新兴喷子耗损测量进行定量解释,需要对冷核物质 (CNM) 效应进行精确把控,这些效应独立于任何热介质动力学而修改硬过程交叉截面。在本工作中,我们为在 LHC 能量下进行的质子-氧 (pO)、氧-氧 (OO) 和 氖-氖 (NeNe) 碰撞中,核修正因子 (RAAR_{AA}) 的计算,提供了一套全面的次标头阶 perturbative QCD 基线计算。该研究包括带电强子、中性 π 介子、prompt 光子以及弱玻色子产生,全部在广泛的最新核夸克强度分布函数 (nPDFs) 下进行次标头阶计算。我们展示表明,CNM 效应本身即可在轻离子系统中引起显著抑制,伴随大规模的 nPDF 不确定性,这些不确定性目前限制了对夸克能量耗损的定量提取。为此,我们探索了一系列多交叉截面比值的组合,其中 CNM 效应及其不确定性可大幅抵消。特别是中性 π ROOR_{OO} 相对于 prompt 光子 ROOR_{OO} 或带电强子 ROOR_{OO} 相对于 RpO2R_{pO}^2 的比值,提供了理论上稳健的可观测量,显著降低了 nPDF 不确定性,从而增强了对可能能量耗损信号的灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.15928,
  title  = {A compendium of cold-nuclear matter baseline predictions in light-ion collisions},
  author = {Florian Jonas and Constantin Loizides and Aleksas Mazeliauskas and Petja Paakkinen and Nicolas Strangmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15928},
  year   = {2026}
}

备注

24 pages, 16 figures, corrected Fig 11(right) and Fig 13(right), updated the text, version submitted to journal, data available at https://github.com/fjonasALICE/pQCDLightIon