Dileptonenproduktion in einem stark wechselwirkenden partonischen Plasma
Final Report Abstract
Der Phasenübergang von einem Quark-Gluon Plasma (QGP), d.h. von einem stark Wechsel wirkenden System von Quarks und Gluonen zu einem System von wechselwirkenden Hadronen ist gegenwärtig einer der zentralen Fragestellungen der Hadronen- und Kernphysik. Es wird gegenwärtig versucht, in ultrarelativistischen Schwerionenreaktionen am CERN in Genf (SPS und LHC) sowie am RHIC in Brookhaven für wenige fm/c ein Quark-Gluon Plasma zu erzeugen und dessen Eigenschaften zu untersuchen. Elektromagnetische Signale bieten hierbei einen Einblick auch in die frühe partonische Phase und in die partonischen Produktionsprozesse. Da allerdings auch die hadronischen Freiheitsgrade Dileptonen abstrahlen bzw. in ein e+e— Paar zerfallen, ist zunächst der hadronische Beitrag der Dileptonen in den differentieilen Spektren zu ermitteln und 'abzuziehen'. Das PHSD Transportmodell erlaubt, diese Aufgabe auf mikroskopischer Basis im Einklang mit einer IQCD Zustandsgleichung zu untersuchen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnten sowohl die partonischen Strahlungsprozesse erstmals für massive Teilchen mit kurzen Lebensdauern berechnet werden als auch der differentielle Beitrag dieser Prozesse zum Dileptonenspektrum in Schwerionenreaktionen bei SPS und RHIC Energien. Entgegen früheren Vermutungen stellte sich heraus, dass die partonischen Prozesse nur einen geringen Beitrag im Massenbereich bis 0.9 GeV liefern, aber oberhalb von 1.1 GeV - neben den korrelierten Zerfällen von D-Mesonen - den höchsten Beitrag liefern. Daher 'strahlt' das QGP vorwiegend im intermediären Massenbereich und hinterlässt seine direkten Spuren. Leider ist dieser Beitrag nahezu exponentiell in der invarianten Masse, so dass eine möglichst genaue Bestimmung des Dileptonenspektrums von korrelierten D, D Zerfällen erforderlich ist. Von experimenteller Seite ist diese Aufgabe eine große Herausforderung bei RHIC Energien. Das 'PHENIX Puzzle' konnte final auch im Rahmen des PHSD Modells nicht gelöst werden, so dass hier zunächst ein Klärungsprozeß auf experimenteller Seite aussteht.
Publications
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Dileptons from the nonequilibrium Quark-Gluon Plasma, Workshop on Nuclear Dynamics, Ocho Rios, Jamaica, 2-9 Jan 2010. J. Phys. Conf. Ser. 230 (2010) 012032
E.L. Bratkovskaya, O. Linnyk, W. Cassing
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Dilepton production by dynamical quasiparticles in the strongly interacting quark-gluon-plasma, J. Phys. G 38 (2011) 025105
O. Linnyk
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Dilepton production in nucleus-nucleus collisions at top SPS energy within the Parton-Hadron-String Dynamics (PHSD) transport approach; Phys. Rev. C 2011
O. Linnyk, E.L. Bratkovskaya, V. Ozvenchuk, W. Cassing, C.M. Ko
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Dilepton production in p+p, Cu+Cu and Au+Au collisions at 200 AGeV, Eur. Phys. J. C71 (2011) 1615
J. Manninen, E.L. Bratkovskaya, W. Cassing, O. Linnyk
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Dilepton production in proton-proton collisions at top RHIC energy, J. Phys. Conf. Ser. 270 (2011) 012039
J. Manninen, E. L. Bratkovskaya, W. Cassing, O. Linnyk
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Dilepton production in the strongly interacting quark-gluon plasma, Nucl. Phys. A 855 (2011) 273
O. Linnyk, W. Cassing, E.L. Bratkovskaya, J. Manninen
