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热光子作为夸克 - 胶子等离子体温度计的再审视

核理论 2014-05-02 v4 高能物理 - 唯象学 核实验

摘要

光子是重离子碰撞中形成的高温介质的穿透性探针,但它们产生于碰撞的所有阶段。在光子能量低于 2-3 GeV 时,测得的光子能谱近似呈指数分布,其特征可由其对数斜率的倒数来刻画,通常称为“有效温度”TeffT_\mathrm{eff}。通过对辐射介质的演化进行流体力学建模,我们分析了控制TeffT_\mathrm{eff}数值的因素及其与火球演化真实温度TT的关系。我们发现,在 RHIC 和 LHC 能量下,大多数光子发射自温度TTcT{\,\sim\,}T_\mathrm{c}(接近夸克 - 强子相变)的火球区域,但其有效温度因强烈的径向流而显著增强。虽然产生这种径向流需要一个非常热且高压的早期碰撞阶段,但我们证明,仅凭实验测得的大有效光子温度Teff>TcT_\mathrm{eff}{\,>\,}T_\mathrm{c},并不能证明有任何电磁辐射实际上发射自真实温度远高于TcT_\mathrm{c}的区域。我们探讨了有助于提供额外证据的工具,以区分来自早期夸克 - 胶子阶段和晚期强子阶段的光子发射的相对权重。我们发现,最近测得的总热光子产额的中心度依赖性要求晚期发射的贡献比目前流体力学模型中所编码的更大。

关键词

引用

@article{arxiv.1308.2440,
  title  = {Thermal photons as a quark-gluon plasma thermometer revisited},
  author = {Chun Shen and Ulrich W. Heinz and Jean-Francois Paquet and Charles Gale},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1308.2440},
  year   = {2014}
}

备注

9 pages, 6 figures. Changes from version 2: Added two lines to Fig. 1 and two footnotes. Title slightly changed by journal