| 研究課題/領域番号 |
20J20401
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
金久保 優花 上智大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| キーワード | 高エネルギー原子核衝突反応 / クォークグルーオンプラズマ / ストレンジネス / 相対論的流体力学 / モンテカルロイベントジェネレータ |
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| 研究実績の概要 |
クォークグルーオンプラズマ(QGP)は従来より高エネルギーにおける重イオン同士の衝突によって生成されると理解されてきたが、近年の実験結果は陽子同士のようなサイズの小さい原子核同士の衝突においてもQGP生成の可能性を示唆している。こうした実験事実に基づき、小さい衝突系から大きい衝突系までを包括的に記述する理論的枠組みを構築、ダイナミクスを理解することを目指す。2020年度には本研究課題で構築を進めていた「コア-コロナ描像に基づく動的なQGP流体生成模型」を実験データと直接比較が可能な衝突事象のシミュレーターへと昇華することができた。2021年度は本模型を用いたシミュレーション結果を用いて様々な物理量を解析、その結果をもとに和訳で「高エネルギー原子核衝突反応における平衡・非平衡成分の協奏」と題した学術論文を発表した。内容は以下のとおりである。本模型は湧き出し候入りの相対論的流体方程式を適用することで、衝突初期に生成されたパートンのエネルギー・運動量が動的にQGP流体を生成する様子を記述する。コア-コロナ描像に基づき、衝突で生成された系を局所平衡(コア)と非平衡(コロナ)の2成分によって記述する枠組みを構築することで、衝突初期のパートンの位相区間分布に応じたQGP流体生成を記述することができるという枠組みである。本論文では、LHC実験と同じ衝突エネルギーを用いて陽子同士衝突と鉛同士衝突のシミュレーション、解析を行った。ストレンジハドロンの収量比の生成粒子数依存性を足掛かりとして、それぞれの衝突系でコアとコロナの生成割合を定量的に引き出すことで、双方の衝突系でコア成分とコロナ成分両方の寄与が必要不可欠であるという結論を出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2021年度も新型コロナウイルス感染拡大の影響に伴い、2020年度からの課題であった共同研究者の下での「高エネルギー粒子(ジェット)とQGP流体の相互作用の導入」は叶わなかった。一方で模型の構築を学術論文として発表することができ、また多方面から講演の依頼をいただいたことで、十分分野への波及効果があったと考えられる。したがって本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
現模型を用いてさらに衝突シミュレーションの統計を貯めることで、より系の詳細を議論できる物理量である生成粒子の方位角異方性を解析する。また2022年度は対面での共同研究の機会を探りつつも、オンラインによる議論をより活発に行うことで研究推進を目指す。
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