相対論的重イオン衝突における楕円形集団的運動の解析第1学群自然学類 970362 進藤美紀指導教官 : 三明康郎, 江角晋一相対論的重イオン衝突実験とＱＧＰ衝突反応関与部ビッグバン直後の宇宙創生初期状態 QGP（クオークグルーオンプラズマ）が存在したと推定加速器RHIC（２００A GeV ）で金原子核同士の相対論的重イオン衝突実験（反応中心部で２～６ GeV / fm3 ）ＱＧＰ生成の可能性ＰＨＥＮＩＸ実験 QGP生成のシグナルを検出する事を目指す衝突後の生成ハドロン放出における集団的運動（Flow)に対する影響 FlowとQGP エネルギー密度上昇 QGP相相転移ハドロン相潜熱にエネルギーを消費エネルギー増分に対して圧力上昇は小さい圧力勾配最大の方向にFlow発生 Flowの大きさが減少するのでは？ハドロン放出におけるElliptic Flow 衝突後放出されるハドロン粒子のビーム軸に対する方位角方向の偏り方位角Φ方向に放出された粒子数をフーリエ展開 N (φ)  N0{1  2v1 cos(φ-Ψ0） 2v2 cos2(φ-Ψ0）} Y Y 0 X Z Beam軸方向 X Elliptic Flow 研究の目的と流れ目的 • Simulationによって v2 を評価 • PHENIX実験のデータから v2 を解析流れ SimulationによるData PHENIX実験Data 1. Flattening Reaction plane 2．2粒子の間の方位角差分布 v2 を評価 • Beamエネルギーと v2の関係 • Multiplicity依存性 Reaction planeのFlatteningによるSimulation PHENIX検出器PAD CHAMBER１のAcceptance t an 2 cal 0  sin 2 I cos 2 I 本来一様な分布になるはず  0cal  0flat 0 補正 Acceptance  c  ( An cos(2n 0cal ) n  Bn sin(2n 0cal )) An   2 sin( 2n 0cal ) n 2 Bn  cos( 2n 0cal ) n  c  0flat   0cal   c   cと  0 cal cal 0 の関係 Reaction planeのFlatteningによるSimulation結果  0flat で再構成したφ分布  0 で再構成した  分布 i  flat 0 F ( x)  1  2v1 cos x  2v2 cos2 x  Reaction planeの分解能 cos 2( 0   0flat )  0.309 v2  0.1 解析発生させた v2  v 2Fitting Resolution  0.102  0.01 v2 は、解析後の値に一致 2粒子の方位角差分布を用いるSimulation PHENIX検出器PAD CHAMBER１のAcceptance v1  0.1 v2  0.1 Real Event   i   A Mixed Event A j      * A k B l V2  0.100101  0.40103 Real／Mixed  F ( x)  F0 (1  2V1 cos x  2V2 cos2x) 2粒子の方位角差を用いるSimulationの結果 V２ V2 と v2 の関係 2 V2  v2 V2 を計算すれば、 v2 の値が得られる v2 PHENIX検出器について PAD CHAMBER１位置検出器 Acceptanceは360°覆っていない PHENIX実験DATA 解析に使用したＤＡＴＡＭｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ PHENIX実験DATAの解析結果 100<Multiplicity<200 PAD CHAMBER１で検出された荷電粒子 Reaction planeのFlatteningによる解析 Reaction plane分解能解析 v2    0.220 v2Fitting  2 3  6.5910  1.4 10 PHENIX実験DATAの解析結果 100<Multiplicity<200 PAD CHAMBER１で検出された荷電粒子２粒子ペアの方位角差の分布による解析 V2  v 2 2 3 V2  1.8510  1.2 104 2 v2  4.3010 3  1.4 10 BeamエネルギーとElliptic Flow Reaction Planeの Flattening 2粒子の方位角差 2つの解析方法の違いＲｅａｃｔｉｏｎｐｌａｎｅのＦｌａｔｔｅｎｉｎｇの解析による v2 の方が、２粒子の方位角差の分布からの解析から得られたv2 より大きい値になっている。 MultiplicityとElliptic Flow ＲｅａｃｔｉｏｎｐｌａｎｅのＦｌａｔｔｅｎｉｎｇ 2粒子の方位角差から解析両解析方法とも、Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙが大きくなるとＥｌｌｉｐｔｉｃＦｌｏｗの大きさは小さくなっている。 2解析方法による違い Flow以外の効果に感度がある Summary SimulationによるDataの解析 PHENIX実験Dataの解析 1. Reaction planeのFlatteningによる解析法 2. 2粒子間の方位角差からの解析法 Simulation：両解析法とも一致実験Data ：両解析法に違い Flow以外の物理に感度がある＜１の解析法＞ Reaction Planeが決まるので、粒子識別可能なら各粒子ごとのElliptic Flowの値 v2 が得られて有効＜2の解析法＞ Event Mixingという簡単な方法でAcceptance の影響を取り除く事ができるため有効