1 Eksperyment NA57 Gabriel Wlazłowski Referat do wykładu: Fizyka zderzeń ciężkich jonów Prof. dr. hab. J. Pluta

2 Eksperyment NA57 MiejsceCERN/SPS Zatwierdzony Zamknięty Oficjalny tytuł: Study of Strange and Multistrange Particles in Ultrarelativistic Nucleus-Nucleus Collisions

3 Współpraca międzynarodowa 1.Czechy 2.Francja 3.Grecja 4.Włochy 5.Holandia 6.Norwegia 7.Rosja 8.Słowacja 9.Szwajcaria 10.Wielka Brytania Współpraca:

4 Współpraca międzynarodowa Physics Department, University of Athens, Greece Dipartimento IA di Fisica dell'Università e del Politecnico di Bari and INFN, Bari, Italy Fysisk Institutt, Universitetet i Bergen, Bergen, Norway Høgskolen i Bergen, Bergen, Norway University of Birmingham, Birmingham, UK Comenius University, Bratislava, Slovakia University of Catania and INFN, Catania, Italy CERN, European Laboratory for Particle Physics, Geneva, Switzerland Institute of Experimental Physics Slovak Academy of Science, Kosice, Slovakia P.J. Safárik University, Kosice, Slovakia Fysisk institutt, Universitetet i Oslo, Oslo, Norway University of Padua and INFN, Padua, Italy Collège de France, Paris, France Institute of Physics, Prague, Czech Republic University ``La Sapienza'' and INFN, Rome, Italy Dipartimento di Scienze Fisiche ``E.R. Caianiello'' dell'Università and INFN, Salerno, Italy State University of St. Petersburg, St. Petersburg, Russia IReS/ULP, Strasbourg, France Utrecht University and NIKHEF, Utrecht, The Netherlands Razem: 19 - instytutów

5 Współpraca międzynarodowa The NA57 Collaboration F. Antinori l, P.A. Bacon e, A. Badalà g, R. Barbera g, A. Belogianni a A. Bhasin e, I.J. Bloodworth e, M. Bombara i, G.E. Bruno b, S.A. Bull e, R. Caliandro b, M. Campbell h, W. Carena h, N. Carrer h, R.F. Clarke e, A. Dainese l, A.P. de Haas s, P.C. de Rijke s, D. Di Bari b, S. Di Liberto o, R. Diviŕ h, D. Elia b, D. Evans e, G.A. Feofilov q, R.A. Fini b, P. Ganoti a, B. Ghidini b, G. Grella p, H. Helstrup d, K.F. Hetland d, A.K. Holme k, A. Jacholkowski g, G.T. Jones e, P. Jovanovic e, A. Jusko e, R. Kamermans s, J.B. Kinson e, K. Knudson h, A.A. Kolozhvari q, V. Kondratiev q, I. Králik i, A. Kravčáková j, P. Kuijer s, V. Lenti b, R. Lietava e, G. Løvhøiden k, V. Manzari b, G. Martinská j, M.A. Mazzoni o, F. Meddi o, A. Michalon r, M. Morando l, E. Nappi b, F. Navach b, P.I. Norman e, A. Palmeri g, G.S. Pappalardo g, B. Pastirčák i, J. Pišút f, N. Pišútová f, R.J. Platt e, F. Posa b, E. Quercigh l, F. Riggi g, D. Röhrich c, G. Romano p, K. Šafařík h, L. Šándor i, E. Schillings s, G. Segato l, M. Sené m, R. Sené m, W. Snoeys h, F. Soramel l*, M. Spyropoulou-Stassinaki a, P. Staroba n, T.A. Toulina q, R. Turrisi l, T.S. Tveter k, J. Urbán j, F.F. Valiev q, A. van den Brink s, P. van de Ven s, P. Vande Vyvre h, N. van Eijndhoven s, J. van Hunen h, A. Vascotto h, T. Vik k, O. Villalobos Baillie e, L. Vinogradov q, T. Virgili p, M.F. Votruba e, J. Vrláková j, and P. Závada n.

6 Cele eksperymentu  WA85 (S-W and p-W collisions at 200 A GeV/c)  WA94 (S-S and p-S collisions at 200 A GeV/c)  WA97 (Pb-Pb, p-Pb and p-Be collisions at 160 A GeV /c). The goal of the experiment is to study the production of strange and multi-strange particles in nucleus-nucleus collisions. This stud was initiated at the OMEGA spectrometer, where three ion experiments have been performed:

7 Zderzenia ciężkich jonów SPS Program

8 Cele eksperymentu  Zbadanie spektrum cząstek dziwnych, hiperonów i antyhiperonów produkowanych w ultrarelatywistycznych zderzeniach Pb-Pb, oraz porównanie z spektrum otrzymanymi dla zderzeń typu p-A  Zbadanie produkcji cząstek dziwnych w zderzeniach N-N jako funkcji centalności zderzenia  Zbadanie zależności produkcji cząstek dziwnych w zależności od energii wiązki

9 Eksperyment WA97 WA97 Systems studiedp+Be, p+Pb, Pb+Pb Beam momentum158 A GeV/c Main aims Study strange and multi-strange baryon production in Pb+Pb collisions. ParticlesObservablesDetector Charged particlesMultiplicity Multiplicity microstrips (MSD) Negative hadron Yields, transverse mass spectra Pixel and microstrip telescope

10 Eksperyment NA57 NA57 Systems studiedp+Be, p+Pb, Pb+Pb Beam momentum158 A GeV/c and 40 A GeV/c Main aims As for WA97 but covering a larger centrality range. ParticlesObservablesDetector Charged particlesMultiplicity Multiplicity microstrips (MSD) Negative hadrons, Yields, transverse mass spectra Pixel telescope

11 Identyfikacja cząstek dziwnych Mezony K 0 S, hiperony ,  - i  - oraz ich antycząstki są identyfikowane przez rekonstrukcję rozpadów do stanów końcowych zawierających jedynie cząstki naładowane

12 Układ pomiarowy PTC (Pixel Tracking Chamber) Silicon Telescope Scintillator detectors ("petals") multiplicity detectors (MSD) Target

13 Układ pomiarowy WA97

14 Układ pomiarowy

15 Układ pomiarowy Układ został umieszczony w polu magnetycznym o natężeniu 1.4 T (GOLIATH)

16 Pixel detectors  Telescope made of 13 silicon pixel detector planes, for a total of about 1.1x10 6 channels  7 planes use the Omega2 front end chip with a pixel size of 75x500  m 2  6 planes use the new Omega3 front end chip with a pixel size of 50x500  m 2 The plane active area is : 5x5 cm 2

17 Pixel detectors no-field, Pb+Pb event with 153 reconstructed tracks

18 Pixel detectors A half-plane of Omega3 pixels mounted on the ceramic bus

19 Multiplicity detectors (MSD) The event multiplicity was measured by two planes of silicon microstrips which covered a pseudorapidity region 2<  <3 (station 1) and 3<  <4 (station 2) Station 1Station 2

20 Scintillator detectors placed behind the target, covering the pesudorapidity region 1<  <2, provided an interaction trigger selecting the most central ~40% of Pb+Pb collisions.

21 Kilka zdjęć układu

22 Wyniki otrzymane w eksperymencie WA97 Produkcja cząstek dziwnych wzrasta szybciej niż średnia liczba cząstek biorących udział zderzeniu Wzrost produkcji cząstek dziwnych rośnie wraz z dziwnością cząstki I. Karlik et al.,WA97 Collaboration, Nucl. Phys. A638 (1998) 115c WA97 Collaboration: E. Andersen et al.. Phys Lett. B433 (1998) 209 Efekt ten został przewidziany jako możliwa konsekwencja przejścia fazowego od standardowej materii hadronowej do plazmy kwarkowo-gluonowej (QGP) Wounded Nucleon Model =qN wounded

23 Wyniki otrzymane w eksperymencie NA57 Kwarki u oraz d mogą zostać przejęte z pocisku lub celu Wszystkie kwarki produkowane są podczas zderzenia

24 Wyniki otrzymane w eksperymencie NA57 Bardzo słaba zależność od energii wiązki Zależność taka jest możliwą konsekwencją wystąpienia przejścia fazowego stanu materii jądrowej. Cząstki produkowane w zderzeniu Produkcja zależy od energii wiązki

25 Podsumowanie Main experimental results: Strangeness enhancement grows with the strangeness of the produced hadron. Up to a factor 20 for the Omega baryons!