2017 Fiscal Year Research-status Report
development of an event generator for high energy nuclear collisions based on a microscopic transport model
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17K05448
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| Research Institution | Akita International University |
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Principal Investigator |
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) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 重イオン衝突 / イベントジェネレーター / 微視的輸送理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微視的ハドロン輸送模型JAMのバージョン２を構築し、重イオン衝突のダイナミックスを理解することである。今年度の成果は、JAMに状態方程式の効果を取り入れたバージョンで、楕円フロー(v2)とv4の影響を詳細に調べ、その増大が1次相転移のシグナルとなることを予言したことである。標準的な輸送模型では2体衝突項における方位角方向はランダムに選ばれることで、理想気体の状態方程式とほぼ同じ圧力を与えているが、その方位角を状態方程式で与えられる条件によって決定することによって、圧力を自由に変化させることに成功した。したがって、この操作によって1次相転移やクロスオーバなどの状態方程式の効果を取り入れることができる。またこの手法は、標準的なカスケード計算と同じ計算時間である。この方法を用いて、集団フローの入射エネルギー依存性を計算したところ、入射エネルギーが核子当たりの重心系で7GeV以下の衝突でv2とv4が1次相転移の場合に増大することを予言した。この集団フローの増大のメカニズムを理解するために、スペクテターの効果を詳細に調べた結果、1次相転移の場合には、ソフト化のために系の縮小と膨張速度が遅くなり、スペクテーターによるブロッキング効果が小さくなることで、v2の減少が抑えられたためであることを実際の計算で示した。
高エネルギ-原子核衝突の事象を発生させる新しいイベントジェネレーターを構築するために、今年度は、今後JAMの新しいバージョンでPythia8を使うために、Pythia8を原子核衝突でも使えるように拡張した(nPythia)。原子核衝突に使えるようにするにあたって、まずグラウバー模型にしたがって、核子ー核子衝突の確率を計算し、各衝突にPythia8を使えるようにした。ここで、重要な成果は、すべての保存量が原子核全体で保存させていることである。
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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
1次相転移の状態方程式の効果を取り入れた微視的輸送モデルJAMによって、v2やv4についての新しい予言をすることができた。核子当たり重心系の入射エネルギーが5-7GeVの間で、もしv2やv4に増大が見られるのであれば、それは、状態方程式のソフト化の効果であることを示した。現在はこのエネルギー領域のでのv2,v4の実験値はないが、今後の測定における大きなモチベーションになり、実験で増大が確認された場合は1次相転移の強い証拠となる可能性がある。
また、今後JAMの新しいバージョンを作るための第一ステップとして、Pythia8.22を原子核衝突に使えるように拡張できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Pythia8本家の新しいバージョンPythia8.230でも原子核衝突に使えるように拡張がなされたため、私が構築したnPythiaを見直すことが必要になった。特に、Pythia8.230ではストリングフュージョンなど、新しい集団効果が取り入れらた。また、ストリングのカラーの結合の仕方はハドロン数に敏感であることがわかった。これら新しい試みをJAMに取り入れることを予定している。 昨年制作したnPythiaでは基本的に、核子-核子衝突の和で原子核衝突を記述したバージョンであり原子核効果が入っていなかった。原子核効果による生成粒子数の抑制効果を取り入れたい。
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| Causes of Carryover |
今年度の使用計画どおりサーバーを購入し、その際の残金が200円あった。次年度の研究を予定どおり実施し、その際に使用する予定である。
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Research Products
(11 results)
