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We investigate the hadronic cooling of a quark droplet within a microscopic model. The color flux tube approach is used to describe the hadronization of the quark phase. The model reproduces experimental particle ratios equally well compared to a static thermal hadronic source. Furthermore, the dynamics of the decomposition of a quark-gluon plasma is investigated and time dependent particle ratios are found.
Using a microscopic transport model together with a coalescence after-burner, we study the formation of deuterons in Au + Au central collisions at s = 200 AGeV . It is found that the deuteron transverse momentum distributions are strongly a ected by the nucleon space-momentum correlations, at the moment of freeze-out, which are mostly determined by the number of rescatterings. This feature is useful for studying collision dynamics at ultrarelativistic energies.
In continuum and fluid dynamical models, particles, which leave the system and reach the detectors, can be taken into account via freeze-out (FO) or final break-up schemes, where the frozen out particles are formed on a 3-dimensional hypersurface in space-time. Such FO descriptions are important ingredients of evaluations of two-particle correlation data, transverse-, longitudinal-, radial- and cylindrical- flow analyses, transverse momentum and transverse mass spectra and many other observables. The FO on a hypersurface is a discontinuity, where the pre FO equilibrated and interacting matter abruptly changes to non-interacting particles, showing an ideal gas type of behavior.
The modification of the width of the rho meson due to in-medium decays and collisions is evaluated. In high temperature and/or high density hadronic matter, the collision width is much larger than the one-loop decay width. The large width of the meson in matter seems to be consistent with some current interpretations of the e+e mass spectra measured at the CERN/SPS.
Freeze out of particles across three dimensional space-time hypersurface is discussed in a simple kinetic model. The final momentum distribution of emitted particles, for freeze out surfaces with space-like normal, shows a non-exponential transverse momentum spectrum. The slope parameter of the pt distribution increases with increasing pt, in agreement with recently measured SPS pion and h spectra.
The effects of internal quark structure of baryons on the composition and structure of neutron star matter with hyperons are investigated in the quark- meson coupling (QMC) model. The QMC model is based on mean-field description of nonoverlapping spherical bags bound by self-consistent exchange of scalar and vector mesons. The predictions of this model are compared with quantum hadrodynamic (QHD) model calibrated to reproduce identical nuclear matter saturation properties. By employing a density dependent bag constant through direct coupling to the scalar field, the QMC model is found to exhibit identical properties as QHD near saturation density. Furthermore, this modified QMC model provides well-behaved and continuous solutions at high densities relevant to the core of neutron stars. Two additional strange mesons are introduced which couple only to the strange quark in the QMC model and to the hyperons in the QHD model. The constitution and structure of stars with hyperons in the QMC and QHD models reveal interesting di erences. This suggests the importance of quark structure e ects in the baryons at high densities. PACS number(s): 26.60.+c, 21.65.+f, 12.39.Ba, 24.85.+p
Introduction: Until now it is not possible to determine the equation of state (EOS) of hadronic matter from QCD. One succesfully applied alternative way to describe the hadronic world at high densities and temperatures are effective models like the RMF-models [1], where the relevant degrees of freedom are baryons and mesons instead of quarks and gluons. Since approximate chiral symmetry is an essential feature of QCD, it should be a useful concept for building and restricting e ective models. It has been shown [2,3] that effective sigma-omega models including SU(2) chiral symmetry are able to obtain a reasonable description of nuclear matter and finite nuclei. Recently [4] we have shown that an extended SU(3) × SU(3) chiral sigma-omega model is able to describe nuclear matter ground state properties, vacuum properties and finite nuclei satisfactorily. This model includes the lowest SU(3) multiplets of the baryons (octet and decuplet[5]), the spin-0 and the spin-1 mesons as the relevant degrees of freedom. Here we will discuss the predictions of this model for dense, hot, and strange hadronic matter.
Last year the E866-group of the Fermilab measured the xF dependence of J/Psi and 2 suppression in pA collisions. We discuss two of the effects found in that experiment with regard to color coherence effects: the di erent suppression of the J/Psi and the 2 at xF < 0 and the significant suppression of both at large xF . The small xF regions is dominated by fully formed charmonium states and thus enables us to discuss the formation time and the cross section of the different charmonium states. In the large xF region the interaction of the charmonium states with nuclear matter has to be described by partonic degrees of freedom, because in that kinematic domain the formation time is much larger than the nuclear radii. The understanding of this region will be crucial for the interpretation of the data of the future heavy ion colliders RHIC and LHC.
Nichtgleichgewichtsdynamik des chiralen Phasenübergangs in relativistischen Kern-Kern-Kollisionen
(2005)
In meiner Dissertation "Nichtgleichgewichtsdynamik des chiralen Phasenübergangs bei endlichen Temperaturen und Dichten" untersuche ich das Verhalten von stark wechselwirkender Materie bei hohen Temperaturen und Baryonendichten. Diese Form der Materie untersucht man mit Hilfe von Kern-Kern-Kollisionen an großen Beschleunigern am SPS in Genf (Schweiz) und am RHIC in Brookhaven (USA). Die Quantenchromodynamik (QCD) ist bis heute der beste Kandidat für die Theorie der starken Wechselwirkung und sollte daher die verschiedenen Phasen bei allen Baryonendichten und Temperaturen beschreiben. In der Praxis läßt die QCD sich bisher allerdings nur in einigen Grenzfällen, bei denen eine Störungstheoretische Beschreibung möglich ist, lösen. Daher ist es notwendig, bei endlichen Temperaturen und Baryonendichten effektive Modelle zu entwickeln, welche dann nur den grundlegenden Eigenschaften der QCD Rechnung tragen. Untersuchungen haben ergeben, daß die QCD zwei unterschiedliche Phasenübergänge beinhaltet. Zum einen den sogenannten Deconfinement-Phasenübergang von Kernmaterie zu einem asymptotisch freien Zustand, dem Quark Gluon Plasma, und zum anderen den chiralen Phasenübergang von massiven zu masselosen Teilchen. Gittereichtheoretische Rechnungen haben darüber hinaus gezeigt, daß es im Phasendiagramm einen kritischen Punkt und es Phasenübergänge erster Ordnung und sogenannte Crossover-übergänge gibt. In meiner Arbeit habe ich ein Modell verwendet und weiterentwickelt mit dem es möglich ist, den sogenannten {\em chiralen Phasenübergang} im Nichtgleichgewicht zu untersuchen. Dabei betrachte ich den übergang von masselosen (bei hohen Temperaturen und Baryonendichten) zu massiven Quarks (bei niedrigen Temperaturen und Baryonendichten). Der Schwerpunkt meiner Arbeit liegt auf den Nichtgleichgewichtseffekten des chiralen Phasenübergangs. Solche Nichtgleichgewichtseffekte sind zum Beispiel der Siedeverzug, wie man ihn manchmal beim Kochen von Wasser in einem Reagenzglas vorfindet. Auch hier wird die zeitliche Entwicklung des Systems durch Nichtgleichgewichtseffekte stark verändert, das Wasser kocht nicht einfach nur, sondern es verdampft schlagartig. Ziel meiner Arbeit ist es nun, den Einfluß von Nichtgleichgewichtseffekten auf den chiralen Phasenübergang in Kern-Kern-Kollisionen und insbesondere den Einfluß des kritischen Punktes zu untersuchen. Um mehr über den Phasenübergang im Nichtgleichgewicht herauszufinden, bietet es sich an, Fluktuationen bestimmter thermodynamischer Größen und ihren Einfluß auf Observablen zu untersuchen. Hierzu werden Fluktuationen in die Anfangsbedingungen der numerischen Simulationen eingefügt und untersucht, wie sich jeweils die zeitliche Entwicklung des Systems verhält. Zunächst habe ich die zeitliche Entwicklung der Fluktuationen in Abhängigkeit von der anfänglichen Systemgröße untersucht. Für ein unendliches System würde man am kritischen Punkt eine divergierende Korrelationslänge der Fluktuationen erwarten. Bei einer Kern-Kern-Kollision ist die Größe des Systems hingegen endlich und das System expandiert sehr schnell. Meine Ergebnisse zeigen, daß für alle untersuchten Systemgrößen die Korrelationslänge maximal 2-3 mal so groß wie die anfängliche Korrelationslänge wurde. Es ist daher zweifelhaft, ob dieser Effekt in Kern-Kern-Kollisionen gemessen werden kann. \\ Daher habe ich im weiteren untersucht, wie sich die anfänglichen Fluktuationen des Ordnungsparameters auf die Entwicklung der Energie- und Baryonendichte des Systems auswirken. Die Ergebnisse zeigen, wie Inhomogenitäten von Energie- und Baryonendichte durch die Anwesenheit von verschiedenen Phasenübergängen beeinflußt werden. Während die Inhomogenitäten der Energiedichte sich nur wenig unterscheiden, zeigt sich bei der Baryonendichte ein anderes Verhalten. Für Phasenüberänge erster Ordnung sind die Inhomogenitäten deutlich höher als für Crossover-übergänge. Dies könnte sich unter anderem in der relativen Häufigkeit bestimmter Teilchenspezies wie der Kaonen und Pionen bemerkbar machen.
We calculate the yields of pions, kaons, and Æ-mesons for RHIC and LHC energies assuming thermodynamical equilibration of the produced minijets, and using as input results from pQCD for the energy densities at midrapidity. In the calculation of the production of partons and of transverse energy one has to account for nuclear shadowing. By using two parametrizations for the gluon shadowing one derives energy densities differing strongly in magnitude. In this publication we link those perturbatively calculated energy densities of partons via entropy conservation in an ideal fluid to the hadron multiplicities at chemical freeze-out.