不同阶段夸克-胶子等离子体的温度测量

在夸克-胶子等离子体（QGP）中，物质的基本构件夸克和胶子处于极端的温度和密度条件下。QGP 可能存在于宇宙的早期阶段，以及宇宙中的各种天体和事件中。QGP 的热力学和流体力学性质由量子色动力学（QCD）描述，并可以在重离子碰撞中加以研究。尽管温度是一个关键的热力学参数，但目前对 QGP 温度的了解仍然很少。热轻子对（$e^+e^-$ 和 $\mu^+\mu^-$）是发射源真实温度的理想穿透性探针，因为它们的不变质量谱既不受强末态相互作用的影响，也不受快速膨胀引起的蓝移效应的影响。在这里，我们利用相对论重离子对撞机（RHIC）上的热 $e^+e^-$ 产生来测量 QGP 温度。低质量区（介质内 $\rho^0$ 矢量介子主导）的平均温度为 $(1.99 \pm 0.24) \times 10^{12}$ K，与统计模型的化学冻结温度和 LQCD 的相变温度一致。中等质量区（$\rho^0$ 质量以上，QGP 主导）的平均温度显著更高，为 $(3.40 \pm 0.55)\times 10^{12}$ K。这项工作提供了必要的实验热力学测量，有助于绘制 QCD 相图并理解极端条件下物质的性质。