Muon measurement in nucleus-nucleus collisions at ultimate energies: new encounter of physical kinematic region and measurement technology

• Project/Area Number: 20H00163
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 志垣 賢太 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (70354743)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八野 哲 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (20850720)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥44,460,000 (Direct Cost: ¥34,200,000、Indirect Cost: ¥10,260,000); Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2021: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000); Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 高エネルギー原子核衝突 / パートン多体系 / カイラル対称性 / ミュー粒子測定

Outline of Research at the Start

ビッグバン直後の極初期宇宙など超高温ではクォークが閉込から解放される。クォーク相の情報を伝え得る探針として、原子核衝突の運動学的中心領域では電子を、前方領域ではミュー粒子を主として用いてきた。しかしLHC加速器の衝突エネルギーでは物理的に興味ある運動学的中心領域が延伸して技術的にミュー粒子測定が優位となる前方領域と重なり始める。この邂逅に着目し、同加速器において高精度高統計ミュー粒子測定を推進する。新規検出器をALICE実験に導入し高精度かつ従前の10-100倍の高統計データを収集して、クォーク相の生成機構、条件、性質の解明、特に特徴的な重いクォークの挙動とカイラル対称性回復現象にまで迫る。