我校STAR组在高能核物理实验方面取得重要进展

发布时间:2020-05-07    点击:708

        中国科学技术大学唐泽波、张一飞课题组与美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)等单位合作,在RHIC-STAR国际合作组中发挥重要作用,在相对论重离子碰撞物理中取得重要突破,首次在RHIC能区观测到粲重子Λc相对粲介子D0产额的增强现象。这一现象表明重味夸克在极端高温高密的新物质形态——夸克胶子等离子体中有不同于冷核物质中的强子化机制,对深入研究夸克胶子等离子体特性具有重要意义。研究成果发表在《物理评论快报》Phys. Rev. Lett. 124, 172301 (2020)。

        重味夸克由于质量比轻夸克大很多,在GeV能区的产率非常低,而且粲重子Λc的衰变寿命仅有60微米,实验上测量极为困难,尤其是在高能重离子对撞中。科大STAR研究组团队,主导研制了基于MRPC的飞行时间探测器,极大拓展了STAR实验上带电粒子的鉴别能力;同时作为主要参加单位参与了基于MAPS 高分辨硅像素技术的重味径迹探测器研制,使得高精度的重味强子衰变顶点拓扑重建成为可能。粲重子Λc的测量联合了这两个关键探测器。这项工作的主要作者中,课题组培养的两名博士谢冠男(现为LBNL博士后)、陈小龙(现为科大博士后)在物理分析方面做出了重要贡献,他们的博士毕业论文即以该项成果为主要内容。谢冠男在领域顶尖国际系列会议Quark Matter 2017上获得“最佳墙报奖”,并得以作大会Flash Talk,报告了相关工作。

          (a) Λc信号及Λc与D0的夸克组成示意图                  (b) 观测到Λc/D0产额的显著增强

         RHIC-STAR是基于美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机(RHIC)上STAR实验的大型国际合作组,由来自13个国家67个单位的706多位科研人员组成。目前唐泽波副教授任STAR重味物理组负责人,张一飞教授任STAR合作组理事会理事、报告委员会委员。

         该项研究受到了国家自然科学基金委、科技部等单位的经费资助。

        相关链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.172301