高能核碰撞中再重组大半径喷注的劈裂标度

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人们预计高能重离子碰撞中夸克胶子解禁闭形成一种新的物质形态一夸克胶子等离子体(QGP)。碰撞中初始硬散射过程产生的快速部分子穿过热密QGP介质时会与介质中的部分子发生相互作用而损失能量,这种现象被称为“喷注淬火效应”。近二十年来,喷注淬火效应是研究QGP形成与性质的一种重要的硬探针。大量的实验数据证明喷注淬火现象的存在,比如领头强子、单举喷注、双喷注、γ/W/Z标记喷注产额的压低和喷注内部结构的介质修正。近期,ATLAS实验组提出一种新型的喷注重建方法。该方法是以R=0.2的喷注作为子喷注重建R=1.0大半径喷注达到移除软粒子的目的,进而获得对非微扰强子化过程不敏感的喷注硬劈裂过程。本文详细研究喷注淬火效应对大半径喷注硬劈裂过程的影响。我们运用Pythia8事件生成器模拟产生质子-质子碰撞中初始部分子的信息,使用(3+1)D流体力学模型提供热密介质在时空上的演化信息作为背景,运用线性玻尔兹曼模型模拟部分子在热密介质中的演化。在我们的计算中,我们采用anti-kt算法重建喷注,采用kt算法寻找喷注硬劈裂过程。在本文中,我们首次在理论上计算了高能核碰撞中大半径喷注产额和劈裂标度的介质修正。喷注劈裂标度((?))是一个描述喷注硬劈裂过程的重要观测量,其理论计算结果与实验结果符合得比较好。计算表明大半径喷注的特殊结构是其核修正因子随喷注横动量的变化不同于单举喷注的主导因素。喷注劈裂谱表明喷注内部结构与喷注产额的压低有一定的关系。进一步的详细分析表明单子喷注的大半径喷注(简称单子喷注)产额压低最小是其所占份额和多子喷注的大半径喷注(简称多子喷注)演化的结果。喷注淬火效应对喷注劈裂夹角和劈裂函数的影响是出现多子喷注的核修正因子随劈裂标度增大而迅速减小进而趋于平缓的主要因素。我们着重探究喷注淬火效应对多子喷注的大半径喷注结构及其产额的影响,发现小劈裂夹角、小动量分数的复杂结构喷注的产额压低更小。通过分析不同过程介质修正的贡献,我们发现核介质效应使得单子喷注变成两个子喷注(1→2),多子喷注的产额增加。核介质效应使得两个子喷注变成单子喷注(2→1),多子喷注的产额减少。同时核介质效应不改变子喷注个数而使得两个子喷注之间的劈裂夹角发生一定的改变(2→2)。在小劈裂夹角处,1→2过程和2→2过程的贡献较2→1过程的贡献大,而在大劈裂夹角处,2→ 1过程的贡献较大。因此,经过介质修正后小劈裂夹角的大半径喷注的产额比大劈裂夹角的大半径喷注的产额压低更小。
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