FAIR 能量下核碰撞中的直接光子

利用现有数据的外推，对 FAIR 能量下的瞬发光子产生进行了估算。在 $y=y_{c.m.}$ 处，25 AGeV 下每个中心 Au+Au 事件中 $p_{t}>$ 1.5 GeV/c 的瞬发光子快度密度估算为 $\sim 10^{-4}$。在计划束流强度为每秒 $10^{9}$ 且相互作用概率为 1% 的情况下，对于最中心 10% 的事件，预计瞬发光子率约为每秒 $10^{2}$ 个光子。分析了由强子 - 弦动力学 (HSD) 输运方法生成的离子碰撞强子情景中的直接光子，该方法实现了介子散射 $\pi\rho\to\pi\gamma, \pi\pi\to\rho\gamma$。在碰撞致密阶段衰变的短寿命共振态（如 $\omega \to \pi^{0} \gamma$）产生的光子应被视为直接光子。它们在 $p_{t}=0.5 - 1$ GeV/c 的直接光子谱中贡献显著。在 FAIR 能量 25 AGeV 的 Au+Au 中心碰撞中，HSD 生成器预测，作为下限估计，在 $p_{t}=0.5 - 1$ GeV/c 区域 $\gamma_{direct}/\gamma_{\pi^{0}} \simeq$ 0.5%。在 $p_{t}=1.5 - 2$ GeV/c 时，$\gamma_{prompt}/\gamma_{\pi^{0}} \simeq$ 2%。利用 Bjorken 流体动力学 (BHD) 模型评估了热直接光子。BHD 谱与 HSD 预测差异显著。直接光子谱对模型的初始温度参数 $T_{0}$ 非常敏感。$T_{0}$ 值增加 10 MeV 会导致光子产额提高约 2 倍。