Ricostruzione della risonanza Λ(1520) in collisioni pp Problematica fisica Risultati da NA49 e STAR Condizioni di simulazione Risultati preliminari Outlook.

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1 Ricostruzione della risonanza Λ(1520) in collisioni pp Problematica fisica Risultati da NA49 e STAR Condizioni di simulazione Risultati preliminari Outlook F. Blanco (INFN e Università di Catania) Secondo Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE – 30 Maggio 2006

2 Hanno una breve vita media (dello stesso ordine di grandezza della fireball) Decadono per interazione forte Risonanza K*(892) (1385) Φ (1020) (1520) Decadimento (B.R.) K (~100%) (88%) K + K - (49%) pK (45%) Larghezza [MeV/c 2 ] 50.8 35.8 4.5 15.6 Vita media [fm/c] 3.9 5.6 44 13 La parziale restaurazione della simmetria chirale e linterazione con il mezzo possono modificare le proprietà delle risonanze (massa, larghezza). Le risonanze con una breve vita media danno informazioni sulle proprietà della materia prodotta nella collisione

3 Rescattering e Rigenerazione Λ(1520) p π K-K- Signal lost Κ-Κ- p Λ(1520) K- K- p Regeneration Signal measured Rescattering A causa del rescattering delle particelle figlie le risonanze potrebbero non essere ricostruite. La probabilità di sopravvivenza dipende dallintervallo di tempo che intercorre tra il freeze-out chimico e il freeze-out cinetico Collisioni pseudo-elastiche inoltre possono rigenerare la risonanze time Chemical freeze-out Kinetic Freeze-out

4 400000 collisioni pp (s = 17 GeV) M = 1517.1 ± 1.5 MeV/c 2 Γ = 15.4 ± 3.8 MeV/c 2 Yield = 0.0121 ± 0.003 Λ(1520)/evento Risultati da NA49 Nucl-ex:0308028

5 400000 collisioni Pb-Pb (s = 17 GeV) M = 1518.1 ± 2.0 MeV/c 2 Γ = 22.7 ± 6.5 MeV/c 2 Yield = 1.45 ± 0.29 ± 0.28 Λ(1520)/evento

6 Il confronto tra i rapporti di produzione in collisioni tra ioni pesanti e collisioni pp può mettere in evidenza cambiamenti di yield dovuti a processi di rescattering e rigenerazione Effetti di rescattering in Pb-Pb

7 Risultati da STAR Risultati recenti da STAR a s = 200 GeV M = 1516 ± 2 ± 2 MeV/c 2 Γ = 20 ± 4 ± 2 MeV/c 2 M = 1516 ± 2 ± 2 MeV/c 2 Γ = 12 ± 6 ± 3 MeV/c 2 p-p Au-Au Nucl-ex:0604019

8 Resonance/non-resonance ratio p+p and Au+Au @ s NN =200 GeV I valori di K(892)/K e Λ(1520)/Λ indicano che il rescattering fornisce un contributo maggiore rispetto al processo della rigenerazione Il valore di Φ(1020)/K è consistente con predizioni di modello termico

9 G. Torrieri and J. Rafelski, Phys. Lett. B509 (2001) 239 I rapporti K*/K e Λ(1520)/Λ dipendono dalla temperatura al freeze-out chimico e dallintervallo di tempo che intercorre tra il freeze-out chimico e il freeze-out cinetico Il modello è un modello termico che tiene conto della fase di rescattering (la rigenerazione non è considerata) I dati sperimentali si trovano nella regione: T = 175 MeV -> Δ = 4-6 fm/c Δ = 0 fm/c -> T = 110-130 MeV Δ > 4 fm/c a T = 160 MeV

10 Molteplicità di in collisioni pp Unestrapolazione alle energie di LHC prevede una yield di ~ 0.063 Λ(1520) per evento

11 Generazione di Λ(1520) con PYTHIA 6.214 Introduzione di Λ(1520) in PYTHIA 6.214: Le Λ prodotte in ciascun evento vengono trasformate in Λ(1520) con una probabilità del 20% ( / = 0.2, Bobbink, Nucl. Phys, B217 (1983) 11) Le 0 prodotte in ciascun evento vengono trasformate in Λ(1520) con una probabilità del 20% Le (1385) prodotte in ciascun evento vengono trasformate in Λ(1520) con una probabilità del 30%

12 Eventi simulati Sono stati generati 62000 eventi PYTHIA 6.214 In totale sono state generate 6832 Λ(1520) (yield ~ 0.11 Λ(1520)/evento) con impulso trasverso minore di 10 GeV/c Tutte le Λ(1520) decadono in Kp P t GeV/c

13 Spettro di massa invariante delle coppie Kp provenienti dal decadimento di una Λ(1520) (447 Λ(1520) ricostruite)

14 Ricostruzione della massa invariante (perfect PID): Background simulato con la tecnica dellevent-mixing

15 Il fondo combinatorio è stato sottratto e quindi lo spettro è stato fittato con una Breit-Wigner convoluta con una gaussiana m = 1.521 ± 0.001 Γ = 0.018 ± 0.06 S/B (±2 σ) = 0.18 S/(S+B ) = 8.2 412 Λ(1520) trovate entro 2σ

16 Il fondo combinatorio è stato sottratto e quindi lo spettro è stato fittato con una Breit-Wigner convoluta con una gaussiana m = 1.521 ± 0.001 Γ = 0.018 ± 0.06 S/B (±2 σ) = 0.18 S/(S+B ) = 8.2 412 Λ(1520) trovate entro 2σ

17 Outlook Maggiore statistica (PDC06) Studio in funzione di p t Studio di Λ(1520) in Pb-Pb Studio di altre risonanze