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强磁场下夸克-自由子等离子体的热子光子辐射:1+1维磁性流体动力学结果

高能物理 - 唯象学 2026-01-30 v2

摘要

我们在强磁场条件下研究夸克-自由子等离子体(QGP)中的热子光子产生,采用磁性流体动力学(MHD)框架。采用能量守恒流模型,并采用幂律衰减磁场 B(τ)=B0(τ0/τ)a\mathbf{B}(\tau) = \mathbf{B}_0 (\tau_0/\tau)^a(其中 aa 控制衰减速率,B0=σT02B_0 = \sqrt{\sigma} T_0^2σ\sigma 刻画初始场强),我们在非电阻近似下求解相对论理想流体动力学。得到的QGP温度演化 exhibits 明显的 aaσ\sigma 依赖行为。计算热子光子产生率,包括三种主导过程:Compton散射伴随qqˉq\bar{q}湮灭(C+A)、辐射过程(Brems)以及qqˉq\bar{q}湮灭伴随额外散射(A+S)。将这些速率在时空体积上积分,获得光子横向动量 (pT)(p_T) 谱。我们的结果表明,增大 aa 可提升所有 pTp_T 区间的光子产率,其中 aa \to \infty(超快速衰减)提供上限。对于 a=2/3a = 2/3,较大的 σ\sigma 通过加速冷却抑制产率;而对于 aa \to \infty,较大的 σ\sigma 由于延长热子辐射时间而提升产率。低 pTp_T 光子贡献来自QGP演化的所有阶段,而高 pTp_T 光子主要来自早期时段。中心快速度区域 (y=0)(y=0) 主导总产率。这项工作将磁性流体动力学下QGP光子产率研究推广到强磁场情形,阐明了磁场对QGP电磁信号的影响,并为未来磁化和耗散现象的研究奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.06604,
  title  = {Thermal photon emission from quark-gluon plasma: 1+1D magnetohydrodynamics results},
  author = {Jie Xiong and Xiang Fan and Jing Jing and Weishan Yang and Duan She and Ze-Fang Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.06604},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 12 figures, published in Chin. Phys. C50, 044105 (2026)