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在 LHC 能量下揭示 hadronic 共振动力学:来自 EPOS4 的洞见

高能物理 - 唯象学 2025-12-01 v2

摘要

具有纳秒级 fm/c 寿命的 hadronic 共振体是研究高能碰撞中 hadronic 相作用的关键工具。本工作利用 EPOS4 模型研究了在 s=13.6\sqrt{s} = 13.6 TeV 的 pp 碰撞以及 sNN=5.36\sqrt{s_{\rm{NN}}} = 5.36 TeV 的 Pb-Pb 碰撞中的共振产生,EPOS4 模型可启用或禁用 Ultra-relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD),从而可用于研究 final-state hadronic 相互作用。我们聚焦于 hadronic 共振体以及非奇异和奇异 hadrons 的产生,探讨了rescattering、regeneration、baryon-to-meson 生产以及奇异性增强等效应,利用横向动量 (pTp_\textrm{T}) 谱和粒子比率进行分析。在低 p_\rm{T} 处,rescattering 和奇异性效应较为重要;而在中间 p_\rm{T} 区间,baryon-to-meson 比率占主导。在最 central 的 Pb-Pb 碰撞中观察到强烈的质量相关径向流动。随后用减小的 hadron 质量(质量除以 valence 夸克数)缩放的平均 p_\rm{T} 显示,对于短寿命共振体,存在偏离线性的现象。通过分析 pp 和 Pb-Pb 碰撞中短暂共振体与稳定 hadrons 的产率比,我们估算了 hadronic 相作用持续时间 (τ\tau) 随平均带电乘数性的函数。结果表明,τ\tau 随乘数性和系统大小而增加,且在高乘数性 pp 碰撞中仍有非零值。质子 (p)、奇异 (Λ\rm{\Lambda}) 以及多奇异 (Ξ\rm{\Xi}, Ω\rm{\Omega}) baryon 的产生受到奇异性增强和 baryon-antibaryon 湮灭的影响。与 LHC 测量结果的比较提供了 hadronic 相作用动力学的洞见。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.05178,
  title  = {Unveiling hadronic resonance dynamics at LHC energies: insights from EPOS4},
  author = {Vikash Sumberia and Dukhishyam Mallick and Sanjeev Singh Sambyal and Nasir Mehdi Malik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.05178},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 13 figures