ジェットエネルギー損失に対するQGPの流体力学的応答橘保貴

ジェットエネルギー損失に対するQGPの流体力学的応答
橘保貴
京都大学原子核理論研究室コロキウム, 2015年10月14日
Outline
1.
Introduction
2.
Hydro Model with Source Terms
3.
Simulations and Results
4.
Summary
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
2
1. Introduction
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3
1. Introduction
クォーク・グルーオン・プラズマ (QGP)
クォークとグルーオンがカラー閉じ込めから解放された状態
超高温において実現 (ビッグバン直後の宇宙など)
相対論的重イオン衝突実験
ほぼ光速にまで加速させた重イオン同士を衝突
(RHIC Au-Au
超高温を実現
sN N = 200 GeV , LHC Pb-Pb
sN N = 2.76 TeV )
QGP を生成
Open Science Grid より改変あり
時間 t
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
4
1. Introduction
クォーク・グルーオン・プラズマ (QGP)
クォークとグルーオンがカラー閉じ込めから解放された状態
超高温において実現 (ビッグバン直後の宇宙など)
相対論的重イオン衝突実験
ほぼ光速にまで加速させた重イオン同士を衝突
(RHIC Au-Au
超高温を実現
sN N = 200 GeV , LHC Pb-Pb
sN N = 2.76 TeV )
QGP を生成
Open Science Grid より改変あり
重イオン
時間 t
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
4
1. Introduction
クォーク・グルーオン・プラズマ (QGP)
クォークとグルーオンがカラー閉じ込めから解放された状態
超高温において実現 (ビッグバン直後の宇宙など)
相対論的重イオン衝突実験
ほぼ光速にまで加速させた重イオン同士を衝突
(RHIC Au-Au
sN N = 200 GeV , LHC Pb-Pb
超高温を実現
sN N = 2.76 TeV )
QGP を生成
Open Science Grid より改変あり
重イオン
QGP
時間 t
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
4
1. Introduction
クォーク・グルーオン・プラズマ (QGP)
クォークとグルーオンがカラー閉じ込めから解放された状態
超高温において実現 (ビッグバン直後の宇宙など)
相対論的重イオン衝突実験
ほぼ光速にまで加速させた重イオン同士を衝突
(RHIC Au-Au
sN N = 200 GeV , LHC Pb-Pb
超高温を実現
sN N = 2.76 TeV )
QGP を生成
Open Science Grid より改変あり
重イオン
QGP
ハドロン
時間 t
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4
1. Introduction
クォーク・グルーオン・プラズマ (QGP)
クォークとグルーオンがカラー閉じ込めから解放された状態
超高温において実現 (ビッグバン直後の宇宙など)
相対論的重イオン衝突実験
ほぼ光速にまで加速させた重イオン同士を衝突
(RHIC Au-Au
sN N = 200 GeV , LHC Pb-Pb
超高温を実現
sN N = 2.76 TeV )
QGP を生成
Open Science Grid より改変あり
重イオン
QGP
ハドロン
時間 t
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4
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
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5
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
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5
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
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5
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
5
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
5
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
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5
1. Introduction
非常によく再現することが知られている
[13]. RHIC における実
突軸に対して垂直な面での方位角異方性が大きいという結果が
質の流れを楕円フローとよび, 以下のような
v2 という量で特徴付
QGP流体
v2 =
!
QGP
dN
1.2. 生成物質の集団的な流れ
dφcos2φ
dφ
!
.
dN
dφ dφ
(1.7)
たがって物質は方位角異方性のある時空発展をする (図 1.4). 流体力学を用いた模型を
分布である. v2 が大きいほど方位角異方性が大きい. 非中心衝
うしが重なって反応が起こる領域の形は方位角に対して異方性
いる (図 1.3). 重イオン衝突実験において得られた物質の時空発
時間 t
y
x
楕円フロー
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5
1. Introduction
ジェットクエンチング
Bjorken ( 83), Gyulassy and Plumer ( 90), Gyulassy and Wang ( 94)
高運動量のクォークやグルーオン（ジェット）が生成、QGP 中を通過
ジェットは媒質との強い相互作用によってエネルギーを損失
QGP の阻止能
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6
1. Introduction
ジェットに対する QGP 媒質の応答
マッハコーン
超音速のエネルギー源による衝撃波
Sh
oc
fr kw
on a
t ve
v
M
cs
cs : 音速 (媒質の状態方程式で決定)
ジェットによる QGP 流体中の円錐波
Stoecker ( 05), Casalderrey-Solana, Shuryak, Teaney ( 05).
エネルギー・運動量を流体内で輸送
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7
1. Introduction
ジェットに対する QGP 媒質の応答
マッハコーン
超音速のエネルギー源による衝撃波
cs : 音速 (媒質の状態方程式で決定)
ジェットによる QGP 流体中の円錐波
Stoecker ( 05), Casalderrey-Solana, Shuryak, Teaney ( 05).
エネルギー・運動量を流体内で輸送
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
7
1. Introduction
ジェットに対する QGP 媒質の応答
マッハコーン
超音速のエネルギー源による衝撃波
YT, Hirano (’12)
cs : 音速 (媒質の状態方程式で決定)
ジェットによる QGP 流体中の円錐波
Stoecker ( 05), Casalderrey-Solana, Shuryak, Teaney ( 05).
エネルギー・運動量を流体内で輸送
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
7
1. Introduction
ジェットに対する QGP 媒質の応答
マッハコーン
超音速のエネルギー源による衝撃波
Sh
oc
fr kw
on a
t ve
YT, Hirano (’12)
v
M
cs
cs : 音速 (媒質の状態方程式で決定)
ジェットによる QGP 流体中の円錐波
Stoecker ( 05), Casalderrey-Solana, Shuryak, Teaney ( 05).
エネルギー・運動量を流体内で輸送
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
7
1. Introduction
ジェットに対する QGP 媒質の応答
エネルギー・運動量をマッハコーンが輸送
観測量への影響
・低横運動量粒子のジェットから大角度での増加
・ジェットの内部構造
(運動量: fragmentation function, 空間: transverse proﬁle)
ジェットイベントでの QGP 流体の時空発展
・膨張する QGP 流体中でのマッハコーンの発展
・最終的に得られる粒子の角度分布への寄与
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8
2. Hydro Model with Source Terms
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9
2. Hydro Model with Source Terms
相対論的流体模型
媒質の時空発展を流体力学で記述
終状態のスペクトル
相対論的流体方程式
局所熱平衡状態を仮定
流体内のエネルギー・運動量保存則
@µ T
µ⌫
=0
＋状態方程式
T µ⌫ : 流体のエネルギー・運動量テンソル
熱力学量の相対論的な時空発展を記述
e(x), P (x), T (x), uµ (x), . . .
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10
2. Hydro Model with Source Terms
相対論的流体模型
流体発展を終えた瞬間の熱力学量からスペクトルを得る
Cooper-Frye 公式
フリーズアウト超曲面
Cooper, Frye ( 74)
:
流体力学による記述が有効でなくなる4次元超曲面
時間 t
Open Science Grid より改変あり
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11
2. Hydro Model with Source Terms
QGP 流体 + ジェット
QGP 流体へのエネルギー・運動量流入
湧き出し項を含む相対論的流体方程式
@µ T µ⌫ = J ⌫
⌫ : ジェットから流入するエネルギー・運動量密度
J
仮定
ジェットの損失したエネルギー・運動量は直ちに流体内で熱化
J µ (x) =
µ
dpjet (3)
dt
(x
xjet (t))
- ジェットに対する流体力学的応答
- バックグラウンドの膨張
- 両者の相互リアクション
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12
3. Simulations and Results
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13
3. Simulations and Results
膨張する QGP 流体
• (3+1) 次元完全流体
•Milne座標系 ( , x, y,
s ),
=
t2
z2,
s
1
t+z
= log
2
t z
•初期条件 (Pb-Pb, 中心衝突)
反応平面
Gaussian
横平面
Flat Gaussian
Glauber
•等温フリーズアウト Tf = 0.16 GeV
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14
3-1. ジェット対イベントにおける
大角度での低横運動量粒子誘起
YT and T. Hirano, (2014), arXiv:1402.6469 [nucl-th]
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15
21
3.3 Overall momentum balance of dijet events
大角度方向の低横運動量粒子（実験，CMS ’11）
for both centrality ranges and even for events with large observed dijet asymmetry, in both
data and simulation. This shows that the dijet momentum imbalance is not related to undetected3 activity
in the event due to instrumental
gaps or inefficiencies in the calorimeter) or
Results
3 (e.g.
Results
physics (e.g. neutrino production) effects.
20
30-100%
PYTHIA+HYDJET
40
piT cos(
i
40
 (GeV/c)
20
Leading
Jet )(b)
In-Cone
0-30%
Δ R<0.8
20
0
0
T
正方向 -20
-20
-20
-20
Subleading Jet3.3
p > 120GeV/c
p > 120GeV/c
Overall momentum balance
of dijet events
T,1
-40
-40
0.3
CMS
0.4
40
0.1
0.2
AJ
0.3
-1
-1
20
0
(a)
0
0
In-Cone
-20
-20
-20
-20
40
-20
∆ R<0.8
PYTHIA+HYDJET 0-30%
-40
-40
-40
-40
0.4
pT,2 > 50GeV/c
Δ φ1,2> 5πRoland
|η1,2| < (talk
1.6 at QM2011), 改変あり
Christof
6
NN
NN
0.1
0.1
0.2
> (GeV/c)
Leading
Jet
-40
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
for0.1
both0.2centrality
for
with
observed
dijet asymm
0.1 even
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.3
0.4ranges
0.2
0.3 events
0.4
(c)
(d) large
(d) and
In-Cone
Out-of-Cone
30-100%
0-30%
0-30%
0-30%
CMS
data and simulation. 40
ThisCMS
shows
that the dijet
imbalance
In-Cone
Out-of-Cone
Δ R<0.8 momentum
Δ R≥0.8 is not rela
40
Pb+Pb s =2.76 TeV
Pb+Pb s =2.76 TeV
Overall
tected
instrumental
(e.g. gapsR
or>
inefficiencies
in the ca
dt = 6.7
µb <
Rto
0.8
0.8
∫ L dt = 6.7 µbactivity in the event∫ Ldue
20
physics (e.g. neutrino 20
production) effects.
T
-1
T,1
(c)
(d)
30-100%
Subleading
∫ L dt = 6.7 µb
Jet
Pb+Pb sNN=2.76 TeV
Δ R≥0.8
負方向
Leading
Jet
p > 120GeV/c
T
0.2
 (GeV/c)
0.1
||
p/T GeV/c
 (GeV/c)
(c)
-40
-40
Out-of-Cone
-20
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
40
20
T
0
i
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
0-30%
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(a)
(b)
30-100%
0-30%
 (GeV/c)
(a)
||
p/T =
> 0.5 GeV/c
(a)
(b)
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
AJ
20
0.3
AJ
0.4
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(b)
40
-40
0.1
0.2
0.2
AJ
0.3
0.3
AJ
0.4
0.4
200.1
0.2
AJ
0.3
0.4
AJ
T
k
k
0 tracks with pT > 0.5 GeV/c, proFigure
15: Average
missing
h6 pT i, for
ge missing transverse momentum,
Figure 14: Average
h6 pT i, for
missing
trackstransverse
with pT >0
momentum,
0.5 GeV/c,
proh6 pT i, for
tracks transverse
with pT > momentum,
0.5 GeV/c, prok
k
k
橘保貴京都大学
コロキウム，2015年10月14日
jected onto
the
jet axis
(solid
The
p i values are shown as a function of dijet
eading
jet axis (solid circles).
jected原子核理論研究室
onto
The h6the
p ileading
values are
jet axis
shown
(solid
as acircles).
function
The
of h6dijet
p ileading
values are
shown
as circles).
a function
of h6dijet
S. Chatrchyan et al. [CMS
Collaboration], Phys. Rev. C 84, 024906, 改変あり
k
16
21
3.3 Overall momentum balance of dijet events
大角度方向の低横運動量粒子（実験，CMS ’11）
for both centrality ranges and even for events with large observed dijet asymmetry, in both
data and simulation. This shows that the dijet momentum imbalance is not related to undetected3 activity
in the event due to instrumental
gaps or inefficiencies in the calorimeter) or
Results
3 (e.g.
Results
physics (e.g. neutrino production) effects.
20
30-100%
PYTHIA+HYDJET
40
piT cos(
i
40
 (GeV/c)
20
Leading
Jet )(b)
In-Cone
0-30%
Δ R<0.8
R20 =
0
0
T
正方向 -20
-20
-20
-20
Subleading Jet3.3
p > 120GeV/c
p > 120GeV/c
Overall momentum balance
of dijet events
T,1
-40
-40
0.3
CMS
0.4
40
0.1
0.2
AJ
0.3
-40
pT,2 > 50GeV/c
Δ φ1,2> 5πRoland
|η1,2| < (talk
1.6 at QM2011), 改変あり
Christof
6
NN
-1
-1
20
0
(a)
0
0
In-Cone
-20
-20
-20
-20
40
-20
∆ R<0.8
PYTHIA+HYDJET 0-30%
-40
-40
-40
-40
0.4
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
NN
0.1
0.1
0.2
> (GeV/c)
Leading
Jet
= 0.8
for0.1
both0.2centrality
for
with
observed
dijet asymm
0.1 even
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.3
0.4ranges
0.2
0.3 events
0.4
(c)
(d) large
(d) and
In-Cone
Out-of-Cone
30-100%
0-30%
0-30%
0-30%
CMS
data and simulation. 40
ThisCMS
shows
that the dijet
imbalance
In-Cone
Out-of-Cone
Δ R<0.8 momentum
Δ R≥0.8 is not rela
40
Pb+Pb s =2.76 TeV
Pb+Pb s =2.76 TeV
Overall
tected
instrumental
(e.g. gapsR
or>
inefficiencies
in the ca
dt = 6.7
µb <
Rto
0.8
0.8
∫ L dt = 6.7 µbactivity in the event∫ Ldue
20
physics (e.g. neutrino 20
production) effects.
T
-1
2
p
+
(c)
(d)
30-100%
Subleading
∫ L dt = 6.7 µb
Jet
Pb+Pb sNN=2.76 TeV
Δ R≥0.8
負方向
Leading
Jet
p > 120GeV/c
T
0.2
 (GeV/c)
0.1
||
p/T GeV/c
 (GeV/c)
(c)
-40
-40
2
p
Out-of-Cone
-20
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
40
20
T
0
i
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
0-30%
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(a)
(b)
30-100%
0-30%
 (GeV/c)
(a)
||
p/T =
> 0.5 GeV/c
(a)
(b)
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
AJ
20
0.3
AJ
0.4
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(b)
40
-40
0.1
0.2
0.2
AJ
0.3
0.3
AJ
0.4
0.4
200.1
0.2
AJ
0.3
0.4
AJ
T
k
k
0 tracks with pT > 0.5 GeV/c, proFigure
15: Average
missing
h6 pT i, for
ge missing transverse momentum,
Figure 14: Average
h6 pT i, for
missing
trackstransverse
with pT >0
momentum,
0.5 GeV/c,
proh6 pT i, for
tracks transverse
with pT > momentum,
0.5 GeV/c, prok
k
k
橘保貴京都大学
コロキウム，2015年10月14日
jected onto
the
jet axis
(solid
The
p i values are shown as a function of dijet
eading
jet axis (solid circles).
jected原子核理論研究室
onto
The h6the
p ileading
values are
jet axis
shown
(solid
as acircles).
function
The
of h6dijet
p ileading
values are
shown
as circles).
a function
of h6dijet
S. Chatrchyan et al. [CMS
Collaboration], Phys. Rev. C 84, 024906, 改変あり
k
16
21
3.3 Overall momentum balance of dijet events
大角度方向の低横運動量粒子（実験，CMS ’11）
for both centrality ranges and even for events with large observed dijet asymmetry, in both
data and simulation. This shows that the dijet momentum imbalance is not related to undetected3 activity
in the event due to instrumental
gaps or inefficiencies in the calorimeter) or
Results
3 (e.g.
Results
physics (e.g. neutrino production) effects.
20
30-100%
PYTHIA+HYDJET
40
piT cos(
i
40
 (GeV/c)
20
Leading
Jet )(b)
In-Cone
0-30%
Δ R<0.8
R20 =
0
0
T
正方向 -20
-20
-20
-20
Subleading Jet3.3
p > 120GeV/c
p > 120GeV/c
Overall momentum balance
of dijet events
T,1
-40
-40
0.3
CMS
0.4
40
0.1
0.2
AJ
0.3
-40
pT,2 > 50GeV/c
Δ φ1,2> 5πRoland
|η1,2| < (talk
1.6 at QM2011), 改変あり
Christof
6
NN
-1
-1
20
0
(a)
0
0
In-Cone
-20
-20
-20
-20
40
-20
∆ R<0.8
PYTHIA+HYDJET 0-30%
-40
-40
-40
-40
0.4
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
NN
0.1
0.1
0.2
> (GeV/c)
Leading
Jet
= 0.8
for0.1
both0.2centrality
for
with
observed
dijet asymm
0.1 even
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.3
0.4ranges
0.2
0.3 events
0.4
(c)
(d) large
(d) and
In-Cone
Out-of-Cone
30-100%
0-30%
0-30%
0-30%
CMS
data and simulation. 40
ThisCMS
shows
that the dijet
imbalance
In-Cone
Out-of-Cone
Δ R<0.8 momentum
Δ R≥0.8 is not rela
40
Pb+Pb s =2.76 TeV
Pb+Pb s =2.76 TeV
Overall
tected
instrumental
(e.g. gapsR
or>
inefficiencies
in the ca
dt = 6.7
µb <
Rto
0.8
0.8
∫ L dt = 6.7 µbactivity in the event∫ Ldue
20
physics (e.g. neutrino 20
production) effects.
T
-1
2
p
+
(c)
(d)
30-100%
Subleading
∫ L dt = 6.7 µb
Jet
Pb+Pb sNN=2.76 TeV
Δ R≥0.8
負方向
Leading
Jet
p > 120GeV/c
T
0.2
 (GeV/c)
0.1
||
p/T GeV/c
 (GeV/c)
(c)
-40
-40
2
p
Out-of-Cone
-20
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
40
20
T
0
i
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
0-30%
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(a)
(b)
30-100%
0-30%
 (GeV/c)
(a)
||
p/T =
> 0.5 GeV/c
(a)
(b)
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
AJ
20
0.3
AJ
0.4
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(b)
40
-40
0.1
0.2
0.2
AJ
0.3
0.3
AJ
0.4
0.4
200.1
0.2
AJ
0.3
0.4
AJ
T
k
k
0 tracks with pT > 0.5 GeV/c, proFigure
15: Average
missing
h6 pT i, for
ge missing transverse momentum,
Figure 14: Average
h6 pT i, for
missing
trackstransverse
with pT >0
momentum,
0.5 GeV/c,
proh6 pT i, for
tracks transverse
with pT > momentum,
0.5 GeV/c, prok
k
k
橘保貴京都大学
コロキウム，2015年10月14日
jected onto
the
jet axis
(solid
The
p i values are shown as a function of dijet
eading
jet axis (solid circles).
jected原子核理論研究室
onto
The h6the
p ileading
values are
jet axis
shown
(solid
as acircles).
function
The
of h6dijet
p ileading
values are
shown
as circles).
a function
of h6dijet
S. Chatrchyan et al. [CMS
Collaboration], Phys. Rev. C 84, 024906, 改変あり
k
16
21
3.3 Overall momentum balance of dijet events
大角度方向の低横運動量粒子（実験，CMS ’11）
for both centrality ranges and even for events with large observed dijet asymmetry, in both
data and simulation. This shows that the dijet momentum imbalance is not related to undetected3 activity
in the event due to instrumental
gaps or inefficiencies in the calorimeter) or
Results
3 (e.g.
Results
physics (e.g. neutrino production) effects.
20
30-100%
PYTHIA+HYDJET
40
piT cos(
i
40
 (GeV/c)
20
Leading
Jet )(b)
In-Cone
0-30%
Δ R<0.8
R20 =
0
0
T
正方向 -20
-20
-20
-20
Subleading Jet3.3
p > 120GeV/c
p > 120GeV/c
Overall momentum balance
of dijet events
T,1
-40
-40
0.3
CMS
0.4
40
0.1
0.2
AJ
0.3
-40
pT,2 > 50GeV/c
Δ φ1,2> 5πRoland
|η1,2| < (talk
1.6 at QM2011), 改変あり
Christof
6
NN
-1
-1
20
0
(a)
0
0
In-Cone
-20
-20
-20
-20
40
-20
∆ R<0.8
PYTHIA+HYDJET 0-30%
-40
-40
-40
-40
0.4
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
NN
0.1
0.1
0.2
> (GeV/c)
Leading
Jet
= 0.8
for0.1
both0.2centrality
for
with
observed
dijet asymm
0.1 even
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.3
0.4ranges
0.2
0.3 events
0.4
(c)
(d) large
(d) and
In-Cone
Out-of-Cone
30-100%
0-30%
0-30%
0-30%
CMS
data and simulation. 40
ThisCMS
shows
that the dijet
imbalance
In-Cone
Out-of-Cone
Δ R<0.8 momentum
Δ R≥0.8 is not rela
40
Pb+Pb s =2.76 TeV
Pb+Pb s =2.76 TeV
Overall
tected
instrumental
(e.g. gapsR
or>
inefficiencies
in the ca
dt = 6.7
µb <
Rto
0.8
0.8
∫ L dt = 6.7 µbactivity in the event∫ Ldue
20
physics (e.g. neutrino 20
production) effects.
T
-1
2
p
+
(c)
(d)
30-100%
Subleading
∫ L dt = 6.7 µb
Jet
Pb+Pb sNN=2.76 TeV
Δ R≥0.8
負方向
Leading
Jet
p > 120GeV/c
T
0.2
 (GeV/c)
0.1
||
p/T GeV/c
 (GeV/c)
(c)
-40
-40
2
p
Out-of-Cone
-20
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
40
20
T
0
i
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
0-30%
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(a)
(b)
30-100%
0-30%
 (GeV/c)
(a)
||
p/T =
> 0.5 GeV/c
(a)
(b)
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
AJ
20
0.3
AJ
0.4
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(b)
40
-40
0.1
0.2
0.2
AJ
0.3
0.3
AJ
0.4
0.4
200.1
0.2
AJ
0.3
0.4
AJ
T
k
k
0 tracks with pT > 0.5 GeV/c, proFigure
15: Average
missing
h6 pT i, for
ge missing transverse momentum,
Figure 14: Average
h6 pT i, for
missing
trackstransverse
with pT >0
momentum,
0.5 GeV/c,
proh6 pT i, for
tracks transverse
with pT > momentum,
0.5 GeV/c, prok
k
k
橘保貴京都大学
コロキウム，2015年10月14日
jected onto
the
jet axis
(solid
The
p i values are shown as a function of dijet
eading
jet axis (solid circles).
jected原子核理論研究室
onto
The h6the
p ileading
values are
jet axis
shown
(solid
as acircles).
function
The
of h6dijet
p ileading
values are
shown
as circles).
a function
of h6dijet
S. Chatrchyan et al. [CMS
Collaboration], Phys. Rev. C 84, 024906, 改変あり
k
16
21
3.3 Overall momentum balance of dijet events
大角度方向の低横運動量粒子（実験，CMS ’11）
for both centrality ranges and even for events with large observed dijet asymmetry, in both
data and simulation. This shows that the dijet momentum imbalance is not related to undetected3 activity
in the event due to instrumental
gaps or inefficiencies in the calorimeter) or
Results
3 (e.g.
Results
physics (e.g. neutrino production) effects.
20
30-100%
PYTHIA+HYDJET
40
piT cos(
i
40
 (GeV/c)
20
Leading
Jet )(b)
In-Cone
0-30%
Δ R<0.8
R20 =
0
0
T
正方向 -20
-20
-20
-20
Subleading Jet3.3
p > 120GeV/c
p > 120GeV/c
Overall momentum balance
of dijet events
T,1
-40
-40
0.3
CMS
0.4
40
0.1
0.2
AJ
0.3
-40
pT,2 > 50GeV/c
Δ φ1,2> 5πRoland
|η1,2| < (talk
1.6 at QM2011), 改変あり
Christof
6
NN
-1
-1
20
0
(a)
0
0
In-Cone
-20
-20
-20
-20
40
-20
∆ R<0.8
PYTHIA+HYDJET 0-30%
-40
-40
-40
-40
0.4
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
NN
0.1
0.1
0.2
> (GeV/c)
Leading
Jet
= 0.8
for0.1
both0.2centrality
for
with
observed
dijet asymm
0.1 even
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.3
0.4ranges
0.2
0.3 events
0.4
(c)
(d) large
(d) and
In-Cone
Out-of-Cone
30-100%
0-30%
0-30%
0-30%
CMS
data and simulation. 40
ThisCMS
shows
that the dijet
imbalance
In-Cone
Out-of-Cone
Δ R<0.8 momentum
Δ R≥0.8 is not rela
40
Pb+Pb s =2.76 TeV
Pb+Pb s =2.76 TeV
Overall
tected
instrumental
(e.g. gapsR
or>
inefficiencies
in the ca
dt = 6.7
µb <
Rto
0.8
0.8
∫ L dt = 6.7 µbactivity in the event∫ Ldue
20
physics (e.g. neutrino 20
production) effects.
T
-1
2
p
+
(c)
(d)
30-100%
Subleading
∫ L dt = 6.7 µb
Jet
Pb+Pb sNN=2.76 TeV
Δ R≥0.8
負方向
Leading
Jet
p > 120GeV/c
T
0.2
 (GeV/c)
0.1
||
p/T GeV/c
 (GeV/c)
(c)
-40
-40
2
p
Out-of-Cone
-20
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
40
20
T
0
i
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
0-30%
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(a)
(b)
30-100%
0-30%
 (GeV/c)
(a)
||
p/T =
> 0.5 GeV/c
(a)
(b)
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
AJ
20
0.3
AJ
0.4
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(b)
40
-40
0.1
0.2
0.2
AJ
0.3
0.3
AJ
0.4
0.4
200.1
0.2
AJ
0.3
0.4
AJ
T
k
k
0 tracks with pT > 0.5 GeV/c, proFigure
15: Average
missing
h6 pT i, for
ge missing transverse momentum,
Figure 14: Average
h6 pT i, for
missing
trackstransverse
with pT >0
momentum,
0.5 GeV/c,
proh6 pT i, for
tracks transverse
with pT > momentum,
0.5 GeV/c, prok
k
k
橘保貴京都大学
コロキウム，2015年10月14日
jected onto
the
jet axis
(solid
The
p i values are shown as a function of dijet
eading
jet axis (solid circles).
jected原子核理論研究室
onto
The h6the
p ileading
values are
jet axis
shown
(solid
as acircles).
function
The
of h6dijet
p ileading
values are
shown
as circles).
a function
of h6dijet
S. Chatrchyan et al. [CMS
Collaboration], Phys. Rev. C 84, 024906, 改変あり
k
16
21
3.3 Overall momentum balance of dijet events
大角度方向の低横運動量粒子（実験，CMS ’11）
for both centrality ranges and even for events with large observed dijet asymmetry, in both
data and simulation. This shows that the dijet momentum imbalance is not related to undetected3 activity
in the event due to instrumental
gaps or inefficiencies in the calorimeter) or
Results
3 (e.g.
Results
physics (e.g. neutrino production) effects.
20
30-100%
PYTHIA+HYDJET
40
piT cos(
i
40
 (GeV/c)
20
Leading
Jet )(b)
In-Cone
0-30%
Δ R<0.8
R20 =
0
0
T
正方向 -20
-20
-20
-20
Subleading Jet3.3
p > 120GeV/c
p > 120GeV/c
Overall momentum balance
of dijet events
T,1
-40
-40
0.3
CMS
0.4
40
0.1
0.2
AJ
0.3
-40
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
pT,2 > 50GeV/c
Δ φ1,2> 5πRoland
|η1,2| < (talk
1.6 at QM2011), 改変あり
Christof
6
-1
-1
20
0
(a)
0
0
-20
∆ R<0.8
PYTHIA+HYDJET 0-30%
-40
-40
-40
-40
0.1
0.1
0.2
AJ
40
-40
低横運動量の粒子は
20
0.1
0.2
0.3
0.3
0.4
0.2
0.3
AJ
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(b)
In-Cone
-20
-20
-20
-20
40
0.4
T,1
NN
NN
> (GeV/c)
Leading
Jet
= 0.8
for0.1
both0.2centrality
for
with
observed
dijet asymm
0.1 even
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.3
0.4ranges
0.2
0.3 events
0.4
(c)
(d) large
(d) and
In-Cone
Out-of-Cone
30-100%
0-30%
0-30%
0-30%
CMS
data and simulation. 40
ThisCMS
shows
that the dijet
imbalance
In-Cone
Out-of-Cone
Δ R<0.8 momentum
Δ R≥0.8 is not rela
40
Pb+Pb s =2.76 TeV
Pb+Pb s =2.76 TeV
Overall
tected
instrumental
(e.g. gapsR
or>
inefficiencies
in the ca
dt = 6.7
µb <
Rto
0.8
0.8
∫ L dt = 6.7 µbactivity in the event∫ Ldue
20
physics (e.g. neutrino 20
production) effects.
T
-1
2
p
+
(c)
(d)
30-100%
Subleading
∫ L dt = 6.7 µb
Jet
Pb+Pb sNN=2.76 TeV
Δ R≥0.8
負方向
Leading
Jet
p > 120GeV/c
T
0.2
 (GeV/c)
0.1
||
p/T GeV/c
 (GeV/c)
(c)
-40
-40
2
p
Out-of-Cone
-20
T,1
pT,2 > 50GeV/c
∆ φ1,2> 2π |η1,2| < 1.6
3
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
40
20
T
0
i
> 0.5 GeV/c
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
0-30%
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
(a)
(b)
30-100%
0-30%
 (GeV/c)
(a)
||
p/T =
> 0.5 GeV/c
(a)
(b)
0.5 - 1.0 GeV/c
1.0 - 2.0 GeV/c
PYTHIA+HYDJET
2.0 - 4.0 GeV/c
4.0 - 8.0 GeV/c
> 8.0 GeV/c
AJ
AJ
QGP 流体中の流れ由来か
20
0.4
0.4
0.1
0.2
AJ
0.3
0.4
AJ
T
k
k
0 tracks with pT > 0.5 GeV/c, proFigure
15: Average
missing
h6 pT i, for
ge missing transverse momentum,
Figure 14: Average
h6 pT i, for
missing
trackstransverse
with pT >0
momentum,
0.5 GeV/c,
proh6 pT i, for
tracks transverse
with pT > momentum,
0.5 GeV/c, prok
k
k
橘保貴京都大学
コロキウム，2015年10月14日
jected onto
the
jet axis
(solid
The
p i values are shown as a function of dijet
eading
jet axis (solid circles).
jected原子核理論研究室
onto
The h6the
p ileading
values are
jet axis
shown
(solid
as acircles).
function
The
of h6dijet
p ileading
values are
shown
as circles).
a function
of h6dijet
S. Chatrchyan et al. [CMS
Collaboration], Phys. Rev. C 84, 024906, 改変あり
k
16
3. Simulations and Results
ジェット対イベントのシミュレーション
ジェット対
•質量０
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•ジェット生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
pT1 > 120 GeV/c, pT2 > 50 GeV/c
pT1 > 120 GeV/c, pT2 > 50 GeV/c
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
17
3. Simulations and Results
ジェット対イベントのシミュレーション
ジェット対の始点
(0, 3.0 fm, 0)
膨張 + ジェットが作るフロー
横平面 z = 0
反応平面 x = 0
T GeV
y fm
y fm
T GeV
x fm
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
s
18
3. Simulations and Results
ジェット対イベントのシミュレーション
ジェット対の始点
(0, 3.0 fm, 0)
膨張 + ジェットが作るフロー
横平面 z = 0
反応平面 x = 0
T GeV
y fm
y fm
T GeV
x fm
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
s
18
3. Simulations and Results
ジェット対イベントのシミュレーション
ジェット対の始点
(0, 3.0 fm, 0)
膨張 + ジェットが作るフロー
横平面 z = 0
反応平面 x = 0
T GeV
y fm
y fm
T GeV
x fm
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
s
18
3. Simulations and Results
ジェットが失ったエネルギーの分配
イベント平均された媒質由来の粒子の運動量分布
（ジェット粒子そのものの運動量は8GeV以上に加算）
||
p/T
piT cos(
=
i
Leading Jet ) ,
2
R=
+
2
80
80
(a) Overall
60
60
40
40
20
20
0
0
100
-20
80
(b) In-Cone
R < 0.8
60
100
40
 (GeV/c)
||
T
|| GeV/c
p
/
p
/ T GeV/c
i
-20
20
00
-40
-60
-60
-100
-60
-80
-80
-80
0.1 50 0.2
0.3
AJ
0.4
0.5
0
0.1
0.2
0.3
AJ
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
total
0-0.50-0.5[GeV]
(GeV/c)
0.5-1[GeV]
0.5-1 (GeV/c)
1-2[GeV]
1-2 (GeV/c)
2-4[GeV]
2-4 (GeV/c)
4-8[GeV]
4-8 (GeV/c)
8-[GeV]
8- (GeV/c)
-20
-40
0
(c) Out-of-Cone
(c) Out-of-Cone
R > 0.8
∆R≥0.8
-40
0.4
0
00.5
0.1
0.1
0.20.2 0.3 0.3 0.4 0.40.5
AJ
AJ
19
3-2. γ-ジェットイベントにおける
粒子数角度分布
YT and T. Hirano, in preparation.
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
20
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
γ-ジェットイベントのシミュレーション
y
γジェット
•photonは相互作用なし
x
•初期運動量が同じ大きさ、逆向き
•衝突軸に垂直な方向に直進
•生成率 ← Glauber 模型 (空間)，pp衝突実験(運動量)
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
21
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
0.6
x
/d d |
=0
方位角分布
0.4
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
/2
0
/2
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3 /2
22
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
0.6
x
Single event
xT, jet( = 0) = (3 fm, 3 fm)
/d d |
=0
方位角分布
0.4
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
xT = (3 fm, 3 fm)
/2
0
/2
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3 /2
22
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
0.6
x
Single event
xT, jet( = 0) = (3 fm, 3 fm)
/d d |
=0
方位角分布
0.4
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
/2
0
/2
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3 /2
22
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
0.6
x
Single event
xT, jet( = 0) = (3 fm, 3 fm)
/d d |
=0
方位角分布
0.4
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
/2
0
/2
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3 /2
22
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
0.6
x
Single event
xT, jet( = 0) = (3 fm, 3 fm)
/d d |
=0
方位角分布
0.4
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
/2
0
/2
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3 /2
22
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
0.6
x
Single event
xT, jet( = 0) = (3 fm, 3 fm)
/d d |
=0
方位角分布
0.4
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
/2
0
/2
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
3 /2
22
3. Simulations and Results
粒子分布
媒質由来の粒子数増加
dN ±
dN ±
=
d d
d d
dN ±
d d w/o jet
(1 < pT < 2 GeV/c)
Particles from jet fragmentation are not included
0.6
/d d |
=0
方位角分布
0.4
Event-averaged
pT, jet > 80 GeV/c
Single event
xT, jet( = 0) = (3 fm, 3 fm)
x
dN
±
0.2
0
-0.2
-0.4
/2
/2
3 /2
0
Interplay
between
the Mach cone and the radial flow
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
22
3. Simulations and Results
ジェットの経路への制限
Off-central path
Dip
photon トリガー
エネルギー損失が小さいイベントのみを抽出する
y
ジェット生成位置分布
No trigger for photon
80GeV/c
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
x fm
pT, jet 100-110 GeV/c
Event Fraction
0.0014
0.0012
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0
y fm
y fm
pT, jet
pT, 110-120 GeV/c
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
x fm
x
Event Fraction
0.0035
0.003
0.0025
0.002
0.0015
0.001
0.0005
0
23
3. Simulations and Results
ジェットの経路への制限
dN
±
/d d |
=0
0.4
0.3
a) pT, jet 100-110 GeV/c
y fm
エネルギー損失が小さいイベントについての
方位角分布
pT, 110-120 GeV/c
a)
pT, jet 100-110 GeV/c
b)
pT, jet 110-120 GeV/c
y
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
x fm
0.2
b) pT, jet 110-120 GeV/c
0.1
/2
0
/2
3 /2
y fm
0
-0.1
x
0.003
0.003
0.002
0.002
0.001
0.001
0.000
0
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
0.004
0.004
0.003
0.003
0.002
0.002
0.001
0.001
0.000
0
x fm
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
24
3. Simulations and Results
ジェットの経路への制限
dN
±
/d d |
=0
0.4
0.3
a) pT, jet 100-110 GeV/c
y fm
エネルギー損失が小さいイベントについての
方位角分布
pT, 110-120 GeV/c
a)
pT, jet 100-110 GeV/c
b)
pT, jet 110-120 GeV/c
y
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
x fm
0.2
b) pT, jet 110-120 GeV/c
0.1
/2
0
/2
3 /2
y fm
0
-0.1
x
0.003
0.003
0.002
0.002
0.001
0.001
0.000
0
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
0.004
0.004
0.003
0.003
0.002
0.002
0.001
0.001
0.000
0
x fm
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
24
4. Summary
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
25
3. Summary
湧き出し項を含む相対論的流体模型
@µ T
µ⌫
=J
⌫
ジェット対イベントのシミュレーション
マッハコーンの形成、膨張による変形
ジェットの損失した運動量を大角度まで輸送
大量の低横運動量粒子を誘起
γ-ジェットイベントのシミュレーション
特定の方向の粒子の減少
マッハコーンとバックグラウンドの膨張の
相互リアクションの現れ
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
26
3. Simulations and Results
y
ジェットの経路への制限
エネルギー損失が大きいイベントについての
方位角分布
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
x
27
Glauber 模型
原子核内の核子密度（Pb）
Woods-Saxon型
r での
ncoll (r ) : 横平面上の点核子の衝突回数密度
npart (r ) : 横平面上の点 r での
衝突に寄与する核子数密度
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
28
Glauber 模型
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
29
状態方程式による違い
理想気体状態方程式
（音速は最大となる）
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
Lattice QCD 計算による
状態方程式
30
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
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31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
31
A jet traveling through the expanding QGP
• Gamma-jet events in central Pb-Pb collisions
- (3+1)-D ideal hydro
- Optical Glauber model, lattice EoS
dp0jet
- Energy loss
=
dt
T (xjet )
T0
3
dE
dl
T0 = 500MeV
dE
dl
0
= 15 GeV/fm
0
• Mach cone developing in the expanding medium
e GeV/fm
3
e.g.) Jet produced at
(x0 , y0 ) = (3.0 fm, 3.0 fm)
橘保貴京都大学原子核理論研究室コロキウム，2015年10月14日
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high-energy heavy-ion collisions.
Energy
loss
Geometry and energy
loss.—
As an equation of state, we employ that of the ideal
gas with massless quarks and gluons, P (e) = e/3.
For the temperature and energy dependence of the jet
particle energy loss, we use the collisional energy loss
type[4];
#
!
"
0
0
4T
p
dpjet
jet
8
1
2 2
−
= A ∗ παs T 1 + nf log
(4)
dt
3
6
mD
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スケール
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Nuclear modification factor
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