Initial conditions dependency in heavy-quark suppression in ultra relativistic collisions

Informações
Atividade: 
Pós-Graduação
Conferência: 
XXXV Reunião de Trabalho sobre Física Nuclear no Brasil
Data da Conferência: 
domingo, 2 Setembro, 2012

Resumo: Colisões centrais de Au+Au no RHIC exibem uma forte supressão de partículas quando comparadas com colisões p+p. Este fenômeno pode ser entendido no quadro de arrefecimento de jatos ou na perda de energia de pártons dentro do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). Espera-se que os pártons mais pesados sofram menos supressão do que os mais leves.  Neste cenário, quarks pesados são menos suprimidos do que quarks leves. No entanto, experimentos mostram que quarks pesados são tão suprimidos quanto os quarks leves. Uma explicação possível pode ser obtida ao considerar flutuações no meio que levam a regiões de alta densidade que podem causar uma considerável supressão de quarks nos estágios iniciais da evolução da colisão. A dinâmica do QGP também é importante, pois essas regiões de alta densidade podem se expandir de forma diferente do resto do plasma. Este trabalho visa analisar o efeito global destas flutuações na supressão de quarks pesados no interior do QGP. Isto pode ser feito através de simulações computadorizadas de quarks charm e bottom propagando-se através da região considerando diferentes modelos de perda de energia, que então retornarão uma estimativa do fator de modificação nuclear (R_AA). As flutuações nas condições iniciais do QGP são obtidas pela adição de uma bolha tipo gaussiana ao perfil de densidade do meio. O número de bolhas, bem como sua largura e altura são controlados de perto para que possam ser usados para entender seus efeitos à estimativa final do R_AA. Até este momento, algumas simulações preliminares já foram realizadas.

Abstract: Central Au+Au collisions at RHIC exhibit a strong particle suppression when compared to p+p collisions. This phenomenon can be understood in the framework of jet quenching or energy loss of partons inside the quark-gluon plasma (QGP). It is expected that heavier partons suffer less suppression than lighter ones.  In this scenario heavy-quark is less suppressed than light-quark. However, experiments show that heavy-quarks are as suppressed as light quarks. One possible explanation can be obtained when considering fluctuations in the medium that lead to high-density regions which can cause a considerable quark suppression at the early stages of the collision evolution. The QGP dynamics is also important as these high-density regions might expand differently from the rest of the plasma. This work aims to analyse the overall effect of these fluctuations in heavy-quark suppression inside the QGP. This can be done through computer simulations of charm and bottom propagating through the region considering different models of energy loss, which will then return an estimate of the nuclear modification factor (R_AA). The fluctuations in initial conditions of the QGP are obtained by adding a Gaussian-like bubbles to the density profile of the medium. The number of bubbles as well as its width and height are closely controlled so that they can be used to understand their effects to the final estimate of R_AA. As for now some preliminary simulations were performed.