Estudo hidrodinâmico de correlações de partículas e fluxo coletivo em colisões de íons pesados relativísticos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Wen, Dan [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: modelo hidrodinâmico; correlação de partículas; harmônicas de fluxo; Hidrodinâmica; Partículas (Física nuclear); Flutuação (Física); hydrodynamical model; particle correlation; flow harmonics
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/190962

O sucesso da descrição hidrodinâmica das colisões de íons pesados relativísticos desempenha um papel vital para entender as propriedades da matéria QCD. A essência da evolução hidrodinâmica, em geral, foi atribuída à resposta dinâmica às condições iniciais flutuantes. Em particular, as características observadas nas correlações de duas partículas, referidas como ``cume'' e ``ombro'', mostraram ser reproduzidas com sucesso por simulações hidrodinâmicas com condições iniciais flutuantes evento a evento, mas não por condições iniciais médias. Posteriormente, leva ao entendimento atual, através de extensos estudos de análise hidrodinâmica/transporte baseada em eventos por eventos, que as correlações de duas partículas para o momento transversal inferior podem ser interpretadas principalmente em termos de harmônicos de fluxo $ v_n $. Notavelmente, o fluxo triangular, $ v_3 $, é atribuído principalmente à aparência da estrutura do ``ombro'' no lado externo da partícula acionadora. Além disso, entende-se que esses coeficientes harmônicos estão intimamente associados aos correspondentes $ \varepsilon_n $, as anisotropias da distribuição inicial de energia. No entanto, a linearidade entre $ v_n $ e $ \varepsilon_n $ se torna menos evidente para harmônicos maiores que $ n = 2 $. Isso sugere que as próprias flutuações de evento a evento carregam informações importantes, além da linearidade observada. Se alguém se restringe apenas à análise das relações/correlações médias de eventos entre $ v_n $ e $ \varepsilon_n $, então alguns sinais hidrodinâmicos genuínos das flutuações locais em cada evento individual podem ser desbotados ou ocultos por trás de algumas correlações muito complicadas entre os harmônicos. Portanto, esperamos explorar de um ângulo alternativo que possa explicar de maneira simples a origem física do padrão de fluxo anisotrópico. Nesta tese, estudamos as correlações de duas partículas em relação a um modelo de tubo periférico, entre os outros. De nossa perspectiva, as principais características das correlações de duas partículas observadas são atribuídas às flutuações de multiplicidade e à distribuição de uma partícula perturbada localmente. A última é associada à resposta hidrodinâmica às flutuações geométricas nas condições iniciais. Investigamos as propriedades das condições iniciais e do fluxo coletivo em relação ao modelo proposto. É mostrado que os dados experimentais podem ser reproduzidos por simulações hidrodinâmicas usando condições iniciais adequadamente construídas. Além disso, em vez de calibração numérica, extraímos os parâmetros do modelo de acordo com suas respectivas interpretações físicas e mostramos que os valores numéricos obtidos estão de fato qualitativamente de acordo com os dados observados. Além disso, como a hidrodinâmica é conhecida por suas características altamente não lineares, vários estudos foram realizados para explorar esse aspecto. Em particular, muitos esforços foram dedicados à relação entre excentricidades iniciais do estado e anisotropias do estado final. No contexto da descrição hidrodinâmica evento a evento, analisamos as implicações para dois modelos caracterizados por condições iniciais distintas. A densidade de energia inicial do primeiro modelo adota uma distribuição do tipo Gaussiana, enquanto as do segundo modelo são características de tubos periféricos de alta energia. Calibramos as condições iniciais de ambos os modelos para que suas excentricidades iniciais sejam praticamente idênticas. As distribuições escalonadas de probabilidade do fluxo coletivo e as correlações entre os coeficientes harmônicos e excentricidades do fluxo são investigadas. Além disso, os cálculos são realizados para correlações de partículas em relação aos cumulantes simétricos, coeficientes de resposta não lineares. Embora as correlações resultantes de duas partículas possuam formas aparentemente semelhantes, os cálculos numéricos indicam uma diferença substancial entre os dois modelos. Para ser específico, a diferença reside em observáveis mais detalhados, como o coeficiente de correlação de Pearson entre harmônicos de ordem superior. Discutimos vários aspectos essenciais relativos à linearidade e não linearidade entre excentricidades iniciais e anisotropias no estado final. Implicações adicionais são abordadas.