2015 Fiscal Year Research-status Report
J-PARCエネルギー重イオン衝突におけるハドロン輸送再考
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15K05079
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大西 明 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70250412)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 重イオン衝突 / 輸送方程式 / 衝突項 / 平均場 / QCD相転移 / J-PARC / 集団フロー / バリオン数揺らぎ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハドロン輸送模型によりJ-PARCエネルギー領域の重イオン衝突を系統的に研究し、QCD臨界点付近でのシグナルと考えられている観測量の「非単調」な振る舞いがハドロン自由度で記述できるかどうかを明らかにするとともに、生成される高バリオン密度物質の性質が観測量に与える影響を明らかにすることが目的である。
平成27年度はハドロン輸送模型 JAM を用いてJ-PARCエネルギーにおける集団フローの系統的研究を行った。RHICにおいて測定されている陽子の側方フロー(v1)は、核子対あたりの衝突エネルギーが10 GeV近辺で負となり、より高いエネルギーで再び正になるという非単調な振る舞いを示す。バリオンの平均場を取り入れた輸送模型による結果は、カスケード模型(平均場なし)と比較して側方フローの傾き(dv1/dy)が20-30%程度小さくなり実験データに近づくが、10 GeV近辺で側方フローが負になることはなかった(国際会議にて発表、proceedingsに出版予定)。
このことは10 GeV近辺で状態方程式がソフト化していることを示唆する。状態方程式のソフト化を取り入れる方法の一つとして、衝突項において２粒子が近づく方向に散乱させる(引力的軌道)手法がある。我々は投稿中の論文において、この引力的軌道散乱を課した場合、10 GeV近辺での負の側方フローが説明できることを示した。このソフト化がQCD相転移から現れるものであれば、10 GeVまでのエネルギー領域における重イオン衝突で一次相転移が起こっていることを示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請段階の計画では、平成２７年度は既存の模型によるフローとバリオン数揺らぎの研究を進める予定であった。フローについては概要で述べた「引力的軌道」の導入によるソフト化の記述と、これによる側方フローの説明は予想を超えた成果である。バリオン数揺らぎについては、強結合格子QCDによる有限体積効果の研究は進んだ。ただし現在輸送模型のさらなる改善を進めており、輸送模型によるバリオン数揺らぎの研究は少し遅れる。これらを勘案すると、ほぼ予定通りの進捗といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引力的軌道によるソフト化の記述は現象の本質を示した点で大きな成果であったが、入射エネルギーが小さい時には側方フローを過小評価するなどの問題がある。今後、状態方程式のソフト化をより基本的な立場から取り入れ、入射エネルギー依存性を系統的に調べることが必要となる。現在カイラル模型に基づいて相転移を含む輸送模型の開発に取り組んでおり、この開発を優先課題とする。
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| Causes of Carryover |
2015年度は大きな国際会議(クォークマター2015、Hyp 2015、Lattice 2015)が日本国内で開催され、旅費を節約できる状況であった。逆に2016年度は前半(5月)にポーランドで行われる国際会議(CPOD 2016)に招待されており、また2017年2月には、当該分野最大の国際会議(クォークマター 2017)がアメリカで開催される。このため国際会議参加のための旅費を2016年度に使用することが科研費の利用方法として有効であると判断した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2015年度に残した研究費(163,790円)は、2016年5月にポーランドで行われる国際会議、CPOD 2016 (Critical Point and Onset of Deconfinement 2016)の参加旅費として使用する。この会議では本科研費研究の成果について招待講演を行う予定である。
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[Presentation] Numerical simulations in high energy nuclear collisions2015
Author(s)
Y. Nara
Organizer
One day mini-symposium on Computational Physics for High-Energy Heavy-Ion Collisions, as a part of the YITP Long-term Workshop on Computational Advances in Nuclear and Hadron Physics (CANHP 2015)
Place of Presentation
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Kyoto, Japan
Year and Date
2015-10-05 – 2015-10-05
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] 中性子星物理入門2015
Author(s)
大西 明
Organizer
原子核三者若手夏の学校 2015
Place of Presentation
ホテルたつき, 蒲郡
Year and Date
2015-08-17 – 2015-08-17
Invited
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