Příčná expanze v jaderných srážkách na RHIC BES

Abstract

Během srážek těžkých iontů vzniká velmi horká silně interagující hmota, která při dostatečné energii může přejít do stavu kvark-gluonového plazmatu. Na počátku srážky je energie rozdělena nerovnoměrně a jelikož se vzniklá hmota chová kolektivně, dochází k jejímu anizotropickému vývoji. Počítačovou simulací srážek a porovnávám výsledků s experimentálně naměřenými daty je možné silně interagující hmotu studovat. Jednou z možností, jak simulovat kolektivní vývoj kvark-gluonového plazmatu je pomocí hydrodynamických modelů, kdy je plazma popisováno jako viskózní tekutina. Řešení hydrodynamických modelů jsou však závislé na počátečním stavu. Jedním z experimentů snažícím se prozkoumat fázový diagram silně interagující hmoty je program RHIC BES, během nějž byla nabírána data ze srážek Au+Au při energiích sqrt{sNN}=7.7-62.4 GeV. Kolaborací STAR byly prezentovány výsledky eliptického toku a spekter v příčné hybnosti. Úkolem této práce je konstrukce nového Glauberovského modelu, ve kterém je možné připustit počáteční příčnou hybnost, která povede na počáteční příčnou expanzi v hydrodynamickém modelu vHLLE. Společně s vHLLE je použit transportní model SMASH pro simulaci koncového stavu. Výsledky simulací s novým modelem jsou porovnány s výsledky kolaborace STAR a s výsledky simulací s generátorem počátečních podmínek Glissando pro energii srážky sqrt{sNN}=27 GeV a pro centrality 10-20%, 20-30% a 30-40%.

During heavy-ion collisions a very hot and dense strongly interacting matter is created. Such matter can pass into the state of quark-gluon plasma, if sufficient energy density is reached. At the beginning of the collision, the energy is distributed unevenly and since the created matter behaves collectively, it leads to its anisotropic evolution. It is possible to study the strongly interacting matter by computer simulations and comparing the results to the experimental data. One of the approaches for simulation of the quark-gluon plasma evolution is by means of hydrodynamic models, where the plasma is described as a viscous fluid. However, the solutions of hydrodynamic models are strongly dependent on the initial state. One of the experiments, the aim of which is to probe the phase diagram of the strongly interacting matter is RHIC BES program, during which Au+Au collisions at the energies sqrt{sNN}=7.7-62.4 GeV were taken. There were presented results of the elliptic flow and particle spectra in transverse momentum by STAR collaboration. The aim of this work is to create a new Glauber model, which would allow initial transverse momentum deposition that would lead to an initial transverse expansion in hydrodynamic code vHLLE. Altogether with vHLLE code, the SMASH transport model is used for final state simulations. Results from the simulations with the new model are compared to the results presented by STAR collaboration and also with results from the simulations with Glissando initial state generator for collision energy sqrt{sNN}=27 GeV and for the centralities 10-20%, 20-30% a 30-40%.