The production of kaonic nuclei in the collisions of p + p at 7 TeV and Au + Au at 130 GeV

Abstract

This thesis was divided into 2 parts. The first part studies the collision of heavy ions by The parton and hadron cascade model (PACIAE). The production of Kaon particles (K+, K-) and protons (p, p-) at centrality 0 – 10% in p+p collision at 7 TeV, rapidity |y| < 0.5 and transverse momentum 0.2 < pT < 6.0 GeV/c and Au+Au collision at 130 GeV, rapidity |y| < 0.5 and transverse momentum 0.3 < pT < 6.0 GeV/c. The comparison of the measured Kaon and proton production with the experiment data from ALICE (CERN, Switzerland) and STAR (Brookhaven National Laboratory, USA) and the results were consistent with the experiments very well.

The second part is predictions of yields of kaonic nuclei K-p, K+p-, K-pp and K+p-p- at ∆m = 0.005 - 0.05 GeV by PACIAE + Dynamically Constrained Phase – space Coalescence (DCPC) model. The combined yield of kaonic nuclei K-p and K+p- in p+p collision at 7 TeV is consistent with K-N. K-N is decay from ʌ(1405) and ʌ-(1405) ≈ 10-3 in the hadron rescattering period. The predictions of kaonic nuclei K-pp and K+p-p- in Au+Au collision at 130 GeV have the yield of kaonic nuclei K-pp ≈ 28.63 x 10-4 is different to K+p-p- ≈ 19.38 x 10-4. We expect the K-pp and K+p-p- are the coupling of 1 kaon particle with 2 protons directly without coupling of 1 ʌ(1405) with 1 proton.

วิทยานิพนธ์นี้ได้แบ่งการศึกษาการชนกันของไอออนหนักออกเป็น 2 ส่วน โดยส่วนแรกใช้แบบจำลอง The parton and hadron cascade model (PACIAE) ในการศึกษาการเกิดของอนุภาคเคออน (K+, K-) และ โปรตอน (p, p-) ที่ศูนย์กลางการชนกันของอนุภาค 0 – 10% ในการชนกันของ p+p ที่พลังงาน 7 TeV, แรพิดิตี้ |y| < 0.5 และโมเมนตัมตามขวาง 0.2 < pT < 6.0 GeV/c และการจำลองการชนกันของ Au+Au ที่พลังงาน 130 GeV, แรพิดิตี้ |y| < 0.5 และโมเมนตัมตามขวาง 0.3 < pT < 6.0 GeV/c จากการเปรียบเทียบผลการทำนายการเกิดของอนุภาคเคออนและโปรตอนกับข้อมูลจากห้องปฏิบัติการ ALICE (CERN, Switzerland) และ STAR ที่ (Brookhaven National Laboratory, USA) พบว่าการเกิดของอนุภาคเคออนและโปรตอนให้ผลที่สอดคล้องกับการทดลองเป็นอย่างดี

ในส่วนที่สองคือการนำการเกิดของอนุภาคเคออนและโปรตอนจากส่วนแรกมาใช้ในทำนายการเกิดของเคออนนิคนิวไคลด์ K-p, K+p-, K-pp และ K+p-p- ที่ ∆m = 0.005 - 0.05 GeV โดยใช้แบบจำลอง PACIAE + Dynamically Constrained Phase – space Coalescence (DCPC) โดยผลรวมของการเกิดเคออนนิคนิวไคลด์ K-p กับ K+p- จากการชนกันของอนุภาค p+p ที่พลังงาน 7 TeV มีค่าสอดคล้องกับการเกิด K-N โดย K-N เกิดจากการสลายตัวของ ʌ(1405) และ ʌ-(1405) ≈ 10-3 ตัวในช่วงของการกระเจิงของฮาดรอน ส่วนการทำนายการเกิดของเคออนนิคนิวไคลด์ K-pp และ K+p-p- จากการชนกันของ Au+Au ที่พลังงาน 130 GeV มีอัตราการเกิดเคออนนิคนิวไคลด์ของ K-pp ≈ 28.63 x 10-4 ตัวซึ่งแตกต่างจากอัตราการเกิด K+p-p- ≈ 19.38 x 10-4 ตัวจึงคาดว่า K-pp และ K+p-p- เป็นผลมาจากการจับคู่กันระหว่าง 1 เคออนกับ 2 โปรตอน โดยตรงโดยไม่ได้เกิดขึ้นจาก จับคู่กันของ ʌ(1405) กับ 1 โปรตอน