夸克重组合模型描述的重味重子产生

Quantum Chromo-dynamics (QCD) theory predicts a phase transition from hadronic matter to deconfined, locally thermalized Quark-Gluon Plasma (QGP) at very high temperature or high energy. In recent years, lots of experimental phenomena detected in the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) such as the suppression of the particle yield in the region of high transverse momentum, the collective flow effect, etc. have preliminarily proved the production of the deconfined QGP phase transition. Since heavy quarks are produced in the initial hard scattering processes before the formation of QGP phase transition, they are sensitive to probe the medium formed in the collisions as they may lose energy by gluon radiation during propagating through the medium and then carry abundant information of QGP. Heavy flavored hadron production at the final state at RHIC is a subject of current interest for understanding the quark-gluon interaction. . Study of the particle production scheme is an important tool to understand the character of QGP and the evolution of the parton system created by the heavy ion collisions. Recently the developed recombination model has achieved great progress in describing the particle production at RHIC and explaining lots of new experimental phenomena.. It''s the first time in the item to apply the recombination model to study the heavy flavored baryon productions and their elliptic flow at RHIC.

近年来，相对论重离子碰撞(RHIC)实验中观测到的高横动量粒子产额压低和末态强子集体流效应等实验现象，已经初步证明在RHIC能区发生了量子色动力学(QCD)所预言的退禁闭相变，从而形成一种新的物质形态，夸克胶子等离子体(QGP)。在RHIC实验中，重味夸克产生于碰撞初期的硬散射过程，即产生的时间早于发生相变的时间。它们在穿越碰撞产生的热密介质时，与其发生相互作用或由于胶子辐射而损失能量。由于它们经历整个相变过程，因此携带了大量丰富的关于热密介质的信息，从而可以作为探测QGP性质的理想探针。研究RHIC实验的末态重味强子是高能物理中的热点问题，是研究QGP特性的有效手段之一。最近，逐步发展和完善起来的夸克重组合模型不仅可以很好地符合RHIC能区末态粒子横动量谱，还可以解释许多新的实验现象。本项目首次将夸克重组合模型这种新的末态强子产生机制应用于研究RHIC能区重味重子的产生及其椭圆流性质。

近年来，相对论重离子碰撞（RHIC）实验中观测到的高横动量粒子产额压低和末态强子集体流效应等实验现象，已经初步证明在RHIC能区发生了量子色动力学（QCD）所预言的退禁闭相变，从而形成一种新的物质形态，夸克胶子等离子体（QGP）。由于QGP产生的时间极为短暂，通过实验手段无法直接观测到这种新的物质形态，因此如何在实验现象中找到QGP产生的信号是高能物理实验的任务之一。在RHIC实验中，重味夸克产生于碰撞初期的硬散射过程，即产生的时间早于发生相变的时间。它们在穿越碰撞产生的热密介质时，与其发生相互作用或由于胶子辐射而损失能量。由于它们经历整个相变过程，因此携带了大量丰富的关于热密介质的信息，从而可以作为探测QGP性质的理想探针。研究RHIC实验的末态重味强子是高能物理中的热点问题，是研究QGP特性的有效手段之一。最近几年，逐步发展和完善起来的夸克重组合模型不仅可以很好地符合RHIC能区末态粒子的横动量谱，还可以解释许多新的实验现象。本项目首次将夸克重组合模型这种新的末态强子产生机制应用于研究RHIC能区重味重子的产生及其椭圆流性质。.本项目的主要工作是运用夸克重组合模型计算RHIC能区重味重子的横动量谱，而其中一个不可或缺的计算要素是硬部分子碎裂成重味重子的碎裂函数。这里的硬部分子包括胶子，c夸克和b夸克。我们现在已经完成的工作是胶子碎裂成粲强子的碎裂函数，文章发表于Modern Physics Letter A。我们首先通过已知的胶子碎裂成为介子的碎裂函数得到簇射部分子的分布函数，然后用夸克重组合的方法进一步预言在QCD理论中尚未计算的粲强子的碎裂函数。同时在文章中我们展示了重组合模型中介子碎裂函数与重子碎裂函数的相互依赖关系，并讨论了簇射部分子这一概念的重要性。.在接下来的工作中，我们将以碎裂函数作为基础，通过热部分子和簇射部分子组合的方式计算RHIC能区末态重味重子的横动量谱。计算结果可以与RHIC实验结果相比较，进而精确地确定模型中的某些可调参数，从而进一步完善重组合模型。若届时尚未得到实验结果，我们的理论计算将是对实验结果的预言。