Göttingen 1997 – wissenschaftliches Programm

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HK: Hadronen und Kerne

HK 58: Vormittagssitzung

HK 58.5: Gruppenbericht

Donnerstag, 27. März 1997, 12:30–13:00, HS A

Elektormagnetische Strahlung aus ultrarelativistischen Schwerionenstößen — •A. Drees — Physikalisches Institut, Universität Heidelberg, Philosophenweg 12, D-69120 Heidelberg

Die Messung von elektromagnetischer Strahlung – Leptonpaaren und Photonen – gilt als ausgezeichnetes Verfahren hadronische Kollisionen bei hohen Energien zu untersuchen. Ihr Studium ist nahezu die einzige Möglichkeit Aufschluß über die frühe, heiße Phase der Kollision zu erlangen. Dem CERES-Experiment gelang 1992 erstmals die Messung von Elektron-Positron-Paaren im Bereich kleiner Massen in 200 GeV/Nukleon S-Au Kollisionen. Zusammen mit den ebenfalls im gleichen Experiment aufgezeichneten p-Be und p-Au Daten ist ein quantitativer Vergleich von Proton-Proton, Proton-Kern und Kern-Kern Interaktionen möglich. Für protoninduzierte Reaktionen werden die Spektren sehr gut durch Elektronpaare aus Hadronzerfällen beschrieben. In S-Au Kollisionen hingegen wird ein Überschuß von einem Faktor 5 über diese konventionellen Quellen hinaus beobachtet.

Seit 1995 werden im CERES-Experiment auch Pb-induzierte Kollisionen untersucht. Die erste Analyse der Daten verifiziert die Entdeckung eines signifikanten Überschuß an Leptonpaaren in Schwerionenkollisionen. In einer weiteren Strahlzeit konnte 1996 die Datenmenge etwa verzehnfacht werden. Die nun zur Verfügung stehende Statistik ermöglicht weiterführende detaillierte Studien der charakteristischen Eigenschaften des Überschusses wie Einsatzschwelle, Multiplizitätsabhängigkeit und Transversalimpulsverteilung.

Der beobachtete Überschuß an Elektronpaaren ist Gegenstand vieler theoretischer Arbeiten. Die Hauptaufmerksamkeit richtet sich dabei auf die Erzeugung von Leptonpaaren aus ππ-Annihilation. Während die integrale Produktionsrate dadurch zufriedenstellend beschrieben werden kann, weicht die vorhergesagte von der gemessenen Massenverteilung deutlich ab. Diese Diskrepanz wird als Hinweis auf eine in dichter nuklearer Materie verringerte Masse des ρ-Meson gedeutet und damit als Anzeichen einer möglichen Wiederherstellung der chiralen Symmetrie der starken Wechselwirkung gewertet.

Alle relevanten experimentellen Daten zur Leptonpaaproduktion in Kern-Kern Kollisionen sowie der gegenwärtige Stand der Interpretation dieser Ergebnisse werden vorgestellt.