Studium studené jaderné hmoty pomocí půvabných hadronů

Abstract

Při ultra-relativistických srážkách těžkých jader na urychlovačích částic RHIC v USA a LHC ve Švýcarsku může vznikat stav hmoty nazvaný kvark-gluonové plazma, ve kterém se nacházejí částečně volné kvarky a gluony. Stejným stavem si prošel Vesmír krátce po Velkém třesku a očekáváme jej i v jádrech neutronových hvězd. Kvark-gluonové plazma nemůžeme studovat přímo, nýbrž využíváme jeho projevy jako zhášení výtrysků nebo eliptický tok. Pro popis kvark-gluonového plazmatu vznikajícího ve srážkách těžkých iontů je nutné pochopit tzv. efekty studené jaderné hmoty způsobené samotnými srážejícími se jádry. K jejich zkoumání nám slouží srážky proton/deuteron+jádro. Dobrou sondou pro studium kvark-gluonového plazmatu a efektů studené jaderné hmoty jsou těžké kvarky, které vznikají v raném procesu srážky. V této práci je provedena analýza $D^0$ mezonů ze srážek proton+zlato při energii $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 200 GeV z RHIC naměřených detektorem STAR v roce 2015.

State of matter called quark-gluon plasma can be created in ultra-relativistic heavy ion collisions at particle accelerators RHIC in the USA and LHC in Switzerland. This matter is formed of semi-free quarks and gluons and was present in the Universe shortly after The Big Bang and is expected in the centres of neutron stars. Quark-gluon plasma can not be observed directly, so we use its properties such as jet quenching or elliptic flow. For the description of quark-gluon plasma created in heavy ion collisions, it is nessesary to understand so called cold nuclear matter effects caused by presence of the colliding nuclei. Collisions of proton/deuteron+gold are used to study these effects. Heavy quarks created in the earliest stages of a collision make an useful probe of quark-gluon plasma. An analysis of $D^0$ meson from proton+gold collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 200 GeV measured by STAR detector at RHIC is descibed in this work.