Csörgő Tamás

Mérföldkő az Ősanyag kutatásában-

Csörgő Tamás

(MTA KFKI RMKI, Budapest)

•Tallózás a sajtóból, áttekintés•Köszönetnyilvánítás•Fókusz: RHIC legújabb eredményei •A magyar részvétel• PHENIX - Magyarország megalakulása • Debrecen, KFKI RMKI, ELTE•Elméleti eredmények•Kitekintés

mikroszkóp alatt a világegyetem története

Csörgő Tamás

Tallózás: RHIC fizika a sajtóban Big Bang machine gets down to work (MSNBC News, 2000.

jún. 14) http://www.msnbc.com/news/314049.asp?cp1=1

'Little' Big Bang stumps scientist (CNN, 2002 nov. 20) http://www.cnn.com/2002/TECH/space/11/13/little.bang/

In a Lab on Long Island, a Visit to the Big Bang - New York Times, 2003 jan. 14

A legújabb d+Au eredmények a hírekben Scientists Report Hottest, Densest Matter Ever Observed

New York Times, 2003 jún. 19 http://www.nytimes.com/2003/06/19/science/19PLAS.html RHIC unveils new results (PhysicsWeb, 2003 jún. 19)

http://physicsweb.org/article/news/7/6/14 The Matter of the Big Bang (Times of India, 2000. jún. 25)

http://timesofindia.indiatimes.com/cms.dll/html/uncomp/articleshow?msid=31830

Csörgő Tamás

Köszönet

az amerikai és a magyar adófizetőknek a kutatásokat támogató alapoknak: Fulbright Magyar - Amerikai Oktatási

Csereprogram Bizottság Országos Tudományos Kutatási Alap (OTKA) National Science Fund (NSF, USA) Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Department of Energy (USA) valamint a RHIC megépítésében és a

mérőberendezések létrehozásában lényeges szerepet játszó valamennyi nemzeti és nemzetközi tudományos kutatási alapnak, http://www.bnl.gov/rhic/funding.htm

A legújabb hírek által jelzett siker már a magyaroké is.A lehetőségért köszönet szeretnénk mondani:

Csörgő Tamás

Korai Világegyetem: forró és táguló rendszer

Nagyenergiás nehézion-ütközések: forró és táguló rendszerek

Protonok,neutronok megolvad(hat)nak

Kvarkanyag, Kvark Gluon Plazma

Nagy Bumm, az Ősrobbanás és a Kis Bumm, a nehézion-ütközés

Hasonlat: jég - víz - gőz

Csörgő Tamás

A kvarkok és a gluonok a bezáró szin-terek “börtönéből” kiszabadulhatnak

Kisérletek folynak a CERN SPS, a Brookhaveni Nemzeti Laboratórium Relativisztikus Nehézion Ütköztető (BNL RHIC, USA) gyorsitóknál 2000-től, 2007-tól pedig a CERNi LHC gyorsitónál (Genf, Európa)

Nagy Bumm és Kis Bumm (2)

Csörgő Tamás

Pb+Pb @ Elab = 158 AGeV @ CERN SPS h+p, p+p, p+A, A+B ütközések 7 kisérleti együttműködés: NA44,

NA45, NA49, NA50, NA52, NA57, WA98 KFKI-ELTEs részvétel az NA49

kisérletben: Vesztergombi Gy, Barna D, Csató P, Fodor Z, Gál J, Hegyi S, Jancsó G, Lévai P, Molnár J, Palla G, Siklér F, Szentpétery I, Szilkai J, Veres G, Varga D, Zimányi J.

Gyorsitók és kisérletek: CERN

Hasonlat: viking kor

Csörgő Tamás

Au+Au @ Ecms = 100+100 AGeV @ run2 pol. p +pol. p, p+A ütközések 4 kisérleti együttműködés: BRAHMS, PHENIX,

PHOBOS, STAR Magyar részvétel a PHENIX kisérletben: KFKI: Csörgő T, Hidas P, Ster A, Zimányi J ELTE: Kiss Á, Deák F, Csanád M Debrecen: Dávid Gábor, Tarján P, Veszprémi V.

Gyorsitók és kisérletek (2): Brookhaven, RHIC

Hasonlat: Columbus kora

Csörgő Tamás

A 4 RHIC kisérlet

PHENIX: 12 ország, 57 intézet, 460 fő STAR: 10 ország, 39 intézet, kb 310 fő PHOBOS: 3 ország, 8 intézet, 107 főBRAHMS: 6 ország, 12 intézet, 52 fő

Hasonlat:PHENIX ~ Santa Maria

STAR ~ PintaPHOBOS ~ Nina

BRAHMS ~ távcső ;)

Csörgő Tamás

Mitől csökken a részecskesugarak energiája?

Kezdeti feltétel? gluonok

összenyomódása

Új anyag? elnyelés közegben

Hogy tegyünk különbséget? Kapcsoljuk ki a közeget (Cole) d+Au ütközések

Csörgő Tamás

12 ország lobogója között a magyar

Csörgő Tamás

Az elnyelődő “befutó” részecskesugár

60-90%60-90%

PHENIX Preliminary

A “kifutó” részecskesugár nem nyelődik el

A “befutó” sugár

elnyelődik

d+Aud+Au Au+AuAu+Au

kifutókifutó átfutó befutó

Min BiasMin Bias 0-10%0-10%

PHENIX Preliminary

A “horzsoló” Au+Au a d+Au -hoz hasonló A “telitalálat” Au+Au-ban új tulajdonság jelenik meg elnyelődik a “befutó” részecskesugár

“PHENIX Előzetes” eredmény, valamint STAR publikáció elbirálás alatt

Csörgő Tamás

A frontális Au+Au ütközésekben nyelődik el a legjobban a részecskesugár (PHENIX, PHOBOS)

Drámai különbség és ellentétes függés az ütközés frontálisságától A részecskesugarak elnyelődése egyértelműen a frontális Au +Au

ütközésekben a legerősebb, a keletkező új anyag ragacsossága miatt lép fel.

Au + Au d + Au ellenpróba

Preliminary DataFinal Data

Csörgő Tamás

Russia:MEPHI - MoscowLPP/LHE JINR - DubnaIHEP - Protvino

U.S. Laboratories:ArgonneBerkeleyBrookhaven

U.S. Universities: UC BerkeleyUC DavisUC Los AngelesCarnegie Mellon Creighton UniversityIndiana UniversityKent State UniversityMichigan State UniversityCity College of New YorkOhio State UniversityPenn. State UniversityPurdue UniversityRice UniversityTexas A&MUT AustinU. of Washington Wayne State UniversityYale University

Brazil: Universidade de Sao Paulo

China: IHEP – BeijingIMP - LanzouIPP – WuhanUSTCSINR – ShanghaiTsinghua University

Great Britain: University of Birmingham

France:IReS StrasbourgSUBATECH - Nantes

Germany: MPI – MunichUniversity of Frankfurt

India:IOP - BhubaneswarVECC - CalcuttaPanjab UniversityUniversity of RajasthanJammu UniversityIIT - BombayVECC – Kolcata

Poland:Warsaw University of Tech.

A STAR kisérlet a RHICnél

Csörgő Tamás

STAR: Szögeloszlások és kifutó-befutó sugárpárok

pedestal and flow subtracted

“Kifutó” irány: p+p, d+Au, Au+Au hasonlóan viselkedik“Befutó” irány: Au+Au ütközésben elnyelődés, p+p és d+Au - nincs ez

A befutó részecskesugarak elnyelődése a frontális Au+Au ütközésekben létrejövő új anyagon

Csörgő Tamás

A BRAHMS Kísérlet (a “távcső”)

95°

30°

30°

15°

2.3°

Csörgő Tamás

BRAHMS: A “távcső” által kirajzolt partvonal

=0 =2

A részecske-sugarakat elnyelő közegaz Au + Au ütközésekben létrejön,

„jó hosszan” elnyúlik,

de nincs jelen a d+Au ütközésekben.

BRAHMS preliminary

BRAHMS preliminaryAu+Au, 2

Au+Au, =0

d+Au, =0

BRAHMS preliminary

Csörgő Tamás

Láttak-e ilyen ragacsos anyagot kisebb energián?

p+A:

Frontális Pb+Pb (SPS):

A nagy pT -s növekmény (“Cronin effektus”) csökkenés helyett, magyarázataismert (kezdeti állapot, többszörös szórás) és transzverz folyás ( SPS) …A frontális Pb + Pb ütközésekben nem keletkezik ragacsos új anyag a RHIC-nél 10-szer kisebb CERN SPS energiákon.

Hasonlat: Volt-e a vikingeknek Amerika térképe? Eredeti-e a „Vinland térkép” ??

Csörgő Tamás

Összefoglalás A RHIC Au+Au kisérlet, és a d+Au ellenpróba, 4 független

mérés eredménye: Új anyag jött létre a RHIC Au +Au kisérletekben Ez az anyag igen ragacsos, elnyeli a részecskesugarak

energiáját. Korábbi kísérletekben ilyen anyag nem jött létre A RHIC kisérletekben a Világegyetemünk keletkezése utáni

néhány milliomod másodpercben (szempillantásban) létrejövő állapotot hozunk létre

Még fel kell térképeznünk a most megpillantott ősi - új anyagot, pl nyomását, hőmérsékletét, méreteit, hogy felolvadnak-e benne a kvark-antikvark párok (J/psi)

Még nem tudjuk: azonos-e ez az anyag a számolások szerint várható kvark-gluon plazmával, vagy attól különbözik

A Természet okozott már meglepetést a kutatóknak: “Tenger felől megtaláljuk Indiát, de az sem baj, hogyha felfedezzük Amerikát” (Neoton, Santa Maria)

De az új anyagot megtaláltuk. Hasonlat: Az Új Világ megpillantása

Csörgő Tamás

Magyar kisérleti eredmények:

Megalakult a PHENIX-Magyarország, 10 magyar a PHENIX cikken

Debrecen: Dávid Gábor (BNL) vezetésével, 1996-tól folyó munka ért be. A téma a részecskesugarak elnyomásának kisérleti vizsgálata.

Hasonlat: Magyar diák (Tarján Péter) a PHENIX „árbóckosarában”

rengeteg munka után megpillantja az új világot

KFKI RMKI: 1998 óta folyó munka érett be

Columbia University - KFKI RMKI együttműködés,

(Gyulassy Miklós, Brian Cole, W. A. Zajc)

specialitások: frontálisság meghatározás (ZDC),

térképrajzolás (HBT), végállapot rekonstrukció

szabad a pálya a magyar diákoknak

Csörgő Tamás

Elméleti eredmények:

Néhány fontos magyar elméleti eredmény:

részecskesugarak elnyomása a RHICnél (Lévai,Papp,…)

a részecske arányok kvark kombinatorikával magyarázhatóak

(Zimányi, Biró, Lévai). Jóslat bájos barionok arányaira.

ALCOR,sikeres kvark-kombinatorika jóslat a részecskeszámokra

Hubble folyás (Ster, CsT) a részecskepár mikroszkópia mint feltérképező eszköz

a homogenitás és izotrópia a gluonszél miatti inflációval, egy

exponenciális tágulási szakasszal értelmezhető (Cs.T, Zimányi)

a Kvarkanyag 2005 konferencia Budapesten (Lévai, CsT, Zimányi)

Csörgő Tamás

A feltérképezés menetrendje

További vizsgálatok és mérések kellenek, Au + Au, 2003 - 2004.

Paradigma: Ritka folyamatok tesztelik a közeget– Nehéz kvark kötött állapotok

• A J/ & ’ , a bájos kvark- antikvark párok kötött állapotainak a felolvadása a kvark-gluon plazma kialakulásának egyik perdöntő jele.

– Elektromágneses próbák (nincs erős kölcsönhatás)• Közvetlenül hoznak hirt az új anyagról • Direkt fotonok, e+e-, +-

PHENIX megméri ezeket a következő Au+Au mérésekben

Viszontlátásra a Quark Matter 2005 konferencián Budapesten.