LHC能量下核-核碰撞中重轻子对的产生——案例研究

我们展示了在$\sqrt{s_{NN}}$ = 5.5 TeV的Pb+Pb碰撞中$\tau^{+}\tau^{-}$轻子对产生的研究。与$e^{\pm}$和$\mu^{\pm}$相比，$\tau^{\pm}$质量较大（约1.77 GeV），导致$\tau^{+}\tau^{-}$对不变质量（$M$）分布中的强子贡献相对于来自热部分子源的产生显著较小。我们考虑了通过中介虚光子、Z玻色子和希格斯玻色子的夸克-反夸克湮灭过程来产生$\tau^{+}\tau^{-}$。我们观察到，在LHC能量下，对于质量在4到20 GeV的$\tau^{+}\tau^{-}$对，Drell-Yan过程的贡献超过了热产额。我们还给出了在LHC能量下，核-核碰撞中$\tau$轻子对产额与按二元碰撞数标度的p+p碰撞产额之比随$\tau$对质量的变化。发现该比值在4到6 GeV的质量范围内显著高于1。这表明在质量窗口$4\leq M$(GeV)$\leq 6$内探测来自夸克胶子等离子体（QGP）的$\tau^{+}\tau^{-}$对是可能的。