QGPは実現したか？～RHIC加速器でのQGP探索～ QGPとは何か原子核は核子（陽子と中性子）からなり、核子の中には強い相互作用をする粒子、クォークとグルーオンがつまっている。クォークやグルーオンは、強い相互作用をする粒子“ハドロン”の中に閉じ込められているが、物質が高温・高密度の状態になると開放されて自由に動けるようになる。このクォークとグルーオンのスープのような状態を Quark Gluon Plasma (QGP) という。 Big Bang の10マイクロ秒後の宇宙はこのような状態であったと考えられている。 QGPを実現するには RHICでQGPを確認する高エネルギー重イオン・重イオン衝突実験でQGPが実現されることが期待されている衝突により発生した jet を観測する。衝突型（RHIC）静止標的（CERN-SPS）原子核を加熱圧縮 u・dが主 jet QGPが生成した場合静止高エネルギー密度状態（QGP） energy loss qq 対を多く含む高密度高温 • 散乱されたクォークやグルーオンはカラー電荷密度が高い領域を通るため、グルーオンの制動放射によりエネルギーを損失する。 • 中心からのjet は吸収され、周辺からの jet のみが観測される。 jet この jet は吸収される Δ • QGPが生成しない場合に比べ、観測される jet の量が減る（jet quenching）冷えてハドロンの固まりに CERN NA50 ExpでQGPの有力な証拠を発見(2000年)。衝突型ではまだ。 • two particles azimuthal distribution を観測すると、 Δ   で生成量が抑制される（中心へ向かう jet は吸収されるため） Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) STAR 検出器 PHENIX検出器 RHICでの結果 (2000～2003) d-Au 衝突（QGPは生成されない）と、Au-Au衝突（QGP生成が期待）の結果を比較 d-Au Azimuthal distribution （方位角分布） Jet の観測（hadronのPT分布） nucler modification factor Au-Au RAB dN AB / dpT d  pp TABd / dpT d 異なる質量数の原子核を比べるために、衝突で発生した jet の生成量を核子-核子衝突あたりの生成量に換算たもの Au-Au 衝突では d-Au 衝突に比べ jet の生成量が少ない縦軸： jet quenching 縦軸：RAB 横軸：PT（ビームに対して横方向の運動量）上図：d-AuとAu-Auの比較下図：Au-Auでのπ0とcharged hadron の比較 nucl-ex/0306021 1 N Trigger dN (規格化したハドロンの生成量) d(Δ ) 横軸： Δ （同じ場所から発生した2つのjetの間の角度） nucl-ex/0306024 （観測されたのはRHICが初めて）反応領域のカラー電荷密度が高い QGPを示唆まとめ Au-Au 衝突では Δ   の付近でハドロンの生成量が抑制されている。 jet の片方が反応領域（QGP ?）で吸収されたと解釈されるこれからの実験 RHIC加速器での d-Au, Au-Au 衝突実験の結果の比較から、Au-Au衝突でカラー電荷密度の高い領域が生成されたことがわかった。 •Heavy Quark State の観察 •電磁気的な Probe QGPを示唆。より詳しい研究が必要。閉じ込めの解消を確認熱的放射の観測