Nichtgleichgewichts-statistische Modelle relativistischer Schwerionenreaktionen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im nichtgleichgewichts-statistischen Teil des Projekts werden Äquilibrierungsprozesse in Schwerionenreaktionen bei relativistischen Energien untersucht. Auf der Grundlage eines Relativistischen Diffusionsmodells (RDM) wird die Zeitentwicklung von Schwerionenreaktionen wie Au + Au und d + Au von AGS- und SPS- bis zu den höchsten RHIC Energien von 200 A GeV detailliert beschrieben und mit Daten verglichen. Voraussagen für die Erzeugung geladener Hadronen in Pb + Pb Reaktionen bei LHC-Energien werden gemacht. Sie können ab 2011 bei der projektierten LHC-Energie von 5.5 A TeV in den entsprechenden Experimenten getestet werden. Komplementär dazu beschreiben wir charakteristische Observable in relativistischen Schwerionenreaktionen auf der Basis der Quantenchromodynamik (QCD). Wir gehen dabei von der sog. Color glass condensate (CGC) - Formulierung der QCD für schwache Kopplung bei hohen Energien aus und untersuchen das Gluonen-Sättigungsverhalten anhand der Netto- Baryonenverteilungen (Baryonen minus Antibaryonen), vor allem im Bereich großer Rapiditäten. Ein Test unserer Voraussagen zur Gluonen-Sättigung und speziell zur Bestimmung des charakteristischen Exponenten λ am LHC anhand der Netto- Baryonenverteilungen ist auf diese Weise prinzipiell möglich, wird aber experimentell mit den derzeit vorhandenen Detektoren im Bereich großer Rapiditäten sehr schwierig sein. Experimentelle Upgrades werden dazu vorgeschlagen. Wir konzentrieren uns derzeit – in Fortsetzung des DFG-seitig zunächst beendeten Projekts – auf den Bereich mittlerer Rapiditäten y<1, die ab Ende 2010 mit ALICE am LHC für identifizierte geladene Hadronen untersucht werden. Auch andere Observable wie transverse Impulsverteilungen und Pseudorapiditätsverteilungen für erzeugte Hadronen mit entsprechenden Rückschlüssen für das Gluonen-Sättigungsverhalten sollen untersucht werden. Eine Bestätigung für Gluonen-Sättigung, und die genaue Bestimmung der Sättigungsskala anhand relativistischer Schwerionenreaktionen wäre von grundlegender Bedeutung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Diffusion in relativistic systems, Prog. Part. Nucl. Phys. 59 (2007) 374
G. Wolschin
- From RHIC to LHC: A relativistic diffusion approach, Nucl. Phys. A 787 (2007) 68c
G. Wolschin
- From RHIC to LHC: A relativistic diffusion model, Annalen Phys. 16 (2007) 67
R. Kuiper, G. Wolschin
- Hadron production in relativistic systems, Eur. Phys. Lett. 78 (2007) 22001
R. Kuiper, G. Wolschin
- Diffusion or bounce back in relativistic heavy-ion collisions? Eur. Phys. J. A36 (2008) 111
G. Wolschin, M. Biyajima, T. Mizoguchi
- Particle production and nonlinear diffusion in relativistic systems, Annalen Phys. 17 (2008) 462
G. Wolschin
- Baryon stopping and saturation physics in relativistic collisions, Phys. Rev. C 80 (2009) 054905
Y. Mehtar-Tani, G. Wolschin
- Baryon stopping as a new probe of geometric scaling, Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 182301
Y. Mehtar-Tani, G. Wolschin
