STAR 实验中的双轻子测量

在相对论重离子碰撞产生的高温高密核物质研究中，双轻子测量发挥着至关重要的作用。与强子相比，轻子与强相互作用系统的相互作用极弱。因此，双轻子提供了理想的穿透性探针，使得人们能够研究该系统在整个时空演化过程中的性质。在低质量区（$M_{ll}<1.1$ GeV/$c^2$），双轻子的主要来源是矢量介子的衰变，其可能受到手征对称性恢复效应的影响。在中间质量区（$1.1<M_{ll}<3.0$ GeV/$c^2$），质量谱的主要贡献预计来自夸克 - 胶子等离子体（quark-gluon plasma）的热辐射以及粲介子的衰变。在高质量区（$M_{ll}>3.0$ GeV/$c^2$），双轻子测量预计将观测到涉及重夸克的初生过程以及 Drell-Yan 产生的贡献。随着飞行时间（Time-of-Flight）探测器的引入，STAR 探测器已能够实现大接受度、高纯度的电子鉴别。本文将展示 STAR 最近在低质量和中间质量区的双电子测量结果，涵盖 RHIC 束流能量从 19.6 到 200 GeV 的范围。与电子相比，μ子测量具有在周围探测器材料中轫致辐射减少的优势。随着即将进行的探测器升级，特别是μ子探测器（MTD）的部署，STAR 将能够把此类测量纳入其（双）轻子研究中。我们将讨论 STAR 未来的双轻子计划以及这些升级对应的物理案例。