Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V. (DPG)

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E-Verhandlungen 1998
Programm und Abstacts der Sitzung HK 46

•Sven Soff^1,2, St. Bass¹, St. Schramm², J. Konopka¹, Ch. Spieles¹, M. Bleicher¹, L. Gerland¹, H. Weber^1,2, Ch. Ernst¹, M. Brandstetter¹, M. Belkacem¹, G. Mao¹, St. Hofmann¹, L. Neise¹, H. Stöcker¹ und W. Greiner^1
1Inst. f. Theor. Physik, Postfach 111932, Universität Frankfurt, D-60054 Frankfurt
²GSI Darmstadt, Postfach 110552, D-64220 Darmstadt

We present the Ultrarelativistic Quantum Molecular Dynamics Model (UrQMD) [1,2] and show its ingredients and how it performs in a couple of standard tests. Its capability to describe heavy ion collisions from low SIS energies ( » 100 MeV/u) up to SPS energies ( » 200 GeV/u) gives the unique possibility to study excitation functions in small steps. Here, we focus on actual experiments performed by the EOS collaboration in the energy region between SIS and AGS. Studying the azimuthal distributions of emitted particles at midrapidity a transition from the so-called squeeze-out to in-plane emission patterns is indicated when increasing the bombarding energy. In connection with the predicted break down of transverse sidewards flow and strong dependencies on model inputs as the equation of state most interesting questions are given. We also investigate the one-source-concept by doing a microscopic analysis of the complex substructure of the phase space distributions of the emitted particles [3].

[1] S.A.Bass et al., Prog. Rep. Part. Phys. (1997).

[2] M.Bleicher et al., to be published.

[2] S.Soff et al., to be published.

supported by BMBF, GSI, Graduiertenkolleg Exp. u. theor. Schwerionenphysik, and DFG.

•S.A. Voloshin for the CERES Collaboration
Physikalisches Institut, Universität Heidelberg, Philosophenweg 12, D-69120 Heidelberg

Using data of the CERES Spectrometer, we analyze anisotropic transverse flow in Pb-Au collisions at 160 GeV/c per nucleon in the pseudorapidity region 1.8 < h < 3.6. Both directed and elliptic flow of charged particles are analyzed as function of pseudorapidity, and in the region 2.2 < h < 2.6 as a function of transverse momentum, for different centralities of the collision. We observe the strongest signal for mid-central events (impact parameter approximately equal to the nuclei radii) and find v₁ » 0.02-0.025 and v₂ » 0.04, where v₁ and v₂ are the amplitudes of the first and second harmonics in the Fourier expansion of the particle azimuthal distributions with respect to the reaction plane.

•A. Sandoval für die NA49-Kollaboration
GSI Darmstadt

The CERN NA49 Experiment measures rapidity and transverse momentum distributions of pion, kaons, protons and hyperons. From the rapidity distributions of protons and hyperons, extrapolated to all net baryons one can determine a measure of baryon stopping from their average rapidity shift. For central Pb+Pb collisions this turns out to be 2 ±0.3 rapidity units. Taking into account their transverse momentum distributions an average energy loss per participating nucleon can be evaluated and turns out to be 6 ±1 GeV. This is to be compared to the c.m. kinetic energy per nucleon before the collision of 7.66 GeV.

How the stopped energy is distributed into the produced particles can be studied in the same event sample, in particular the fraction that goes into strange and non-strange particles. Results from central Pb+Pb collisions on pions, kaons, protons, antiprotons and hyperons will be compared to those of S+S and Nucleon-Nucleon interactions.

G. Baur¹, O. Conradt², •K. Hencken², H. Meier² und D. Trautmann² für die NA49-Kollaboration
¹Institut für Kernphysik (Theorie), Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich
²Departement für Astronomie und Physik, Universität Basel, Klingelbergstr. 82, CH-4056 Basel

Die hochenergetischen Ionen in den Schwerionenkollidern RHIC und LHC sind - aufgrund der hohen Energien und der kohärenten Wirkung aller Ladungen - eine intensive Quelle von quasireellen Photonen (q² » 0). Periphere Stösse sind daher geeignet Photon-Photon Prozesse zu studieren. Die erreichbaren invarianten Massen und Luminositäten gehen dabei beim LHC über das hinaus, was bislang erreichbar ist. Das macht solche Stösse interessant für eine Reihe von Prozessen (Higgs Boson Produktion, Erzeugung von SUSY Teilchen und Mesonen mit schweren Quarks, etc.).

Daneben diskutieren wir weitere elektromagnetischen Prozesse, die eine Rolle spielen. Dazu gehören die elektromagnetische Dissoziation der Ionen sowie inelastische Photonemissionsprozesse. Als ein möglicher Untergrundsprozess vor allem in Vorwärtsrichtung berechnen wir die Produktion von hochenergetischen Elektronen und Positronen ( » 1 GeV), deren Wirkungsquerschnitt durchaus noch gross ist.

•M. Messer for the CERES Collaboration für die NA49-Kollaboration
Physikalisches Institut der Universität Heidelberg, Philosophenweg 12, D-69120 Heidelberg

In autumn 1996 the CERES Experiment recorded 5.5 million events from Pb-Au collisions at 160 GeV/c per nucleon in a dedicated photon run. In order to obtain a clear signature from conversions of photons into an electron-positron pair, a converter was installed between the two silicon drift detectors which form the target telescope in CERES.
The interest of such a setup lies in the potential detection and study of photons which may be emitted in excess of those coming from hadron decays. Such a signal, which is theoretically predicted for a hot hadron gas, or even more interestingly, for a phase transition into a quark-gluon plasma, has so far not been observed in experiment.
We present the status of the analysis and discuss implications.

•A. Dumitru, M. Bleicher, S. Bass, C. Spieles, H. Stöcker und W. Greiner für die NA49-Kollaboration
Institut für Theoretische Physik, Universität Frankfurt a.M., Robert-Mayer Str. 10, D-60054 Frankfurt

Wir berechnen die Emission direkter Photonen aus Meson-Meson Kollisionen und w®pg Zerfällen in zentralen Blei-Blei Reaktionen bei CERN-SPS Energien. Zur Modellierung der Reaktionsdynamik verwenden wir neben diversen hydrodynamischen Modellen auch das mikroskopische (Nichtgleichgewichts-) Transportmodell UrQMD. In diesem Modell wird kein (lokales) thermodynamisches Gleichgewicht angenommen und das Spektrum der Meson-Meson Kollisionen ist zu frühen Zeiten stark anisotrop. Wir finden, daß diese Vorgleichgewichtsphase das Spektrum harter Photonen oberhalb 1.5 GeV Transversalimpuls dominiert [1]. Die durch das hydrodynamische Modell vorhergesagte Korrelation zwischen der (aufgrund radialer Expansion evtl. Doppler-verschobenen) Temperatur der Quelle und dem Transversalimpulsspektrum harter Photonen wird durch die mikroskopische Transporttheorie somit nicht bestätigt. Wir diskutieren die Bedeutung dieser Vorhersage für die Interpretation der in naher Zukunft zu erwartenden Ergebnisse der WA98 Kollaboration.

[1] A. Dumitru, M. Bleicher, S.A. Bass, C. Spieles, H. Stöcker, W. Greiner, Preprint UFTP 449/1997, hep-ph/9709487

•K. Reygers¹, C. Barlag¹, S. Bathe¹, C. Blume¹, Z. Böröcz¹, D. Bucher¹, H. Büsching¹, S. Gorus¹, R. Glasow¹, S. Joerrens¹, H. Köhncke¹, T. Krümpel¹, T. Peitzmann¹, R. Santo¹ und WA98² für die NA49-Kollaboration
¹Institut für Kernphysik, Universität Münster, D-48149 Münster
²

Inclusive photon spectra for 158 A GeV Pb+Pb reactions have been measured with the leadglass calorimeter LEDA of the WA98 experiment at the CERN SPS. The distinction of photons and charged particles in the leadglass detector by analyzing the different lateral widths of electromagnetic and hadronic showers becomes ambiguous at low transverse momenta. Therefore the photon spectrometer is supplemented by a charged particle veto detector (CPV) which makes it possible to determine photon transverse momentum spectra down to 30 MeV/c. An excess of the measured photons compared to the VENUS Monte-Carlo model is observed. As as possible source of ``soft'' photons hadronic bremsstrahlung radiation from charged hadrons produced during the collision has been studied in a model calculation.

^* Partly supported by the German BMBF and the GSI.

•N. Hammon, A. Dumitru, H. Stöcker und W. Greiner für die NA49-Kollaboration
Institut für Theoretische Physik, Universität Frankfurt a.M., Robert-Mayer Str. 10, D-60054 Frankfurt

Wir berechnen die Rate direkter QCD Photonen in zentralen Pb+Pb Reaktionen für Energien von Ös = 200 GeV und Ös = 5.5 TeV. In diese Berechnungen gehen explizit nukleare Strukturfunktionen bzw. Partonverteilungen ein. Seitens des Experiments [1], [2], [3] findet man in eA, mA und pA Streuung, daß für diese relevanten Partonverteilungen f_i^A(x,Q²) ¹ A f_i^P(x,Q²) gilt. Bei RHIC erreicht man Werte für die Impulsanteile von x_min » 1.01·10^-2 und für LHC hat man x_min » 3.6 ·10^-4. Aufgrund dieser kleinen Impulsanteile sind wichtige Modifikationen der Wirkungsquerschnitte aus der Shadowingregion zu erwarten. Unter dem sog. Shadowingeffekt versteht man eine Absättigung der Kern-Partonverteilungen bei kleinen x_Bj. welche in Form von Parton-Parton Fusionen erklärt werden kann. Aufbauend auf einer Parametrisierung [4] der Daten aus obigen Lepton-Kern Experimenten geben wir Auswirkungen auf die zu erwartenden Photonmultiplizitäten bei RHIC bzw. LHC an.

[1] R. G. Arnold et al., Phys. Rev. Lett. 52, 727 (1984)

[2] NM Collaboration, P. Amaudruz et al., Z. Phys. C51, 387 (1991)

[3] D. M. Alde et al., Phys. Rev. Lett. 64, 2479 (1990)

[4] K. Eskola, Nucl. Phys. B400, 240 (1993)

•D. Bucher¹, C. Barlag¹, S. Bathe¹, C. Blume¹, H. Büsching¹, Z. Böröcz¹, R. Glasow¹, S. Gorus¹, S. Jörrens¹, H. Köhncke¹, T. Krümpel¹, T. Peitzmann¹, K. Reygers¹, R. Santo¹, H. Schlagheck¹ und WA98² für die NA49-Kollaboration
¹Institut für Kernphysik, Universität Münster, D-48149 Münster
²

The measurement of direct photons provides a means to look directly into the early phase of the space time evolution of high energy heavy ion collisions and thereby into a possible phase transition to a quark gluon plasma. In addition, it allows to study the emission of photons from hadronic sources in the mixed phase. Unfortunately the signal is overlayed by a large background of photons mainly from p⁰ and h meson decay.

In the WA98 experiment at the SPS reactions of Pb + Pb at 158 A GeV were studied. Photons have been measured by the lead-glass spectrometer LEDA, which provides high spatial and momentum resolution. From the inclusive photon data p⁰ and h meson p_T-spectra are extracted. They are then used as input to a Monte Carlo calculation of the decay photons. The WA98 excess photon p_T-spectra will be shown in comparison with theoretical calculations and results from WA80. They allow the estimation of the initial and critical temperatures of the reaction.

^* Partly supported by the German BMBF and the GSI.

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Zuletzt geändert am 14.08.1998

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