在$\sqrt {s_{\rm{NN}}}~=~5.02$~TeV的$p+Pb$和$Pb+Pb$碰撞中使用修正的Tsallis分布研究末态效应对带电强子横动量谱的影响

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ATLAS合作组已报道了在核子-核子质心系能量$\sqrt{s_{\rm{NN}}}~=$~5.02~TeV、快度区间$-2.5<y<2.0$内，质子-质子（$p+p$）、质子-铅（$p+Pb$）和铅-铅（$Pb+Pb$）碰撞中带电强子的横动量（$p_{\rm{T}}$）谱的测量结果。在本工作中，我们使用一种现象学的修正Tsallis参数化方法研究$p+Pb$和$Pb+Pb$碰撞中带电强子产生的介质效应，该参数化方法考虑了低至中等$p_{\rm{T}}$区域的横向集体流以及高$p_{\rm{T}}$区域介质诱导的部分子能量损失。修正的参数化方法在不同中心度类别下，对测量的整个$p_{\rm{T}}$范围内的谱提供了一致的描述。提取的能量损失指数$\alpha$（表征部分子能量损失的能量依赖性）在$p+Pb$碰撞中位于0.59$-$0.73范围内，在$Pb+Pb$碰撞中位于0.32$-$0.59范围内。此外，提取的参数表现出明显的中心度依赖性，反映了中心碰撞中增强的集体效应。这些结果为在LHC能量下带电强子产生中横向集体流与介质诱导的部分子能量损失之间的相互作用提供了定量见解。

英文摘要

The ATLAS Collaboration has reported measurements of the transverse momentum ($p_{\rm{T}}$) spectra of charged hadrons in proton-proton ($p+p$), proton-lead ($p+Pb$), and lead-lead ($Pb+Pb$) collisions at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of $\sqrt{s_{\rm{NN}}}~=$~5.02~TeV within the rapidity interval $-2.5<y<2.0$. In the present work, we investigate medium effects on charged-hadron production in $p+Pb$ and $Pb+Pb$ collisions using a phenomenological modified Tsallis parametrization that accounts for transverse collective flow in the low-to-intermediate $p_{\rm{T}}$ region and medium-induced parton energy loss at high $p_{\rm{T}}$. The modified parametrization provides a consistent description of the measured spectra over the full investigated $p_{\rm{T}}$ range across different centrality classes. The extracted energy-loss exponent $α$, which characterizes the energy dependence of parton energy loss, is found to lie in the range 0.59$-$0.73 for $p+Pb$ collisions and 0.32$-$0.59 for $Pb+Pb$ collisions. In addition, the extracted parameters exhibit a clear centrality dependence, reflecting enhanced collective effects in central collisions. These results provide quantitative insight into the interplay between transverse collective flow and medium-induced parton energy loss in charged-hadron production at LHC energies.

发表机构

• Noida International University（诺伊达国际大学）
• Graphic Era Hill University（格拉菲克时代山岳大学）
• Academia Sinica（中央研究院）
• Ewing Christain College（尤因基督学院）
• Gujarat Arts and Science College（古吉拉特艺术与理科学院）
• Central University of South Bihar（比哈尔南部中央大学）

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