Space-time evolution of quark-gluon plasma fluid with first order phase transition

Abstract

The (3+1)-dimensional relativistic hydrodynamical equation is numerically solved with a bag-model equation of state, which is one of the simplest models for the first order phase transition. Based on the numerical solution, the space-time evolution of the hot fluid produced in ultra relativistic nuclear collisions is discussed. Especially, the space-time structure of the two-phase coexisting region during the quark-gluon plasma-hadron phase transition is analyzed in detail. Finally, the change of the mass spectra of J/psi, eta(sub c) and phi are investigated as possible experimental signatures of the phase transition.

Wilsonタイプのフェルミオンを用いた格子QCD(量子色力学)による最近の大規模数値計算によって、ハドロンとクォーク間の相転移は1次転移である可能性が示唆されている。我々は、1次転移の最も簡単なモデルであるbagモデルを状態方程式として採用し、円筒対称な(3+1)次元の相対論的な流体模型を数値的に解いて、超高エネルギー原子核衝突によって作られる高温・高密度状態の時空発展を解析した。特に、1次相転移に特徴的な2相共存状態に注目し、高温高密度状態の全時空発展において、相転移温度の時空領域が占める割合を温度プロファイル関数を用いて議論した。温度プロファイル関数が反映されると考えられる物理量の例としては、真空状態の質量殻で定義された値から質量がずれたハドロンからのレプトン対、光子対の不変質量分布があげられる。ハドロン分布について、最近のCERN(ヨーロッパ合同原子核研究機関)の実験にあわせてパラメータを調整した我々の流体モデルをもちいて、1次相転移に特徴的な振る舞いを示すような温度プロファイル関数の影響が、レプトン対や光子対の不変質量分布に反映される可能性を検討した。