Nuclear matter in extreme condition at the FAIR (GSI Darmstadt) accelerator  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
71989
Type K
Principal investigator Wolf, György
Title in Hungarian Maganyag extrém körülmények között a FAIR (GSI Darmstadt) gyorsitónál
Title in English Nuclear matter in extreme condition at the FAIR (GSI Darmstadt) accelerator
Keywords in Hungarian maganyag, FAIR, forró és sűrű anyag, egzotikus magok
Keywords in English nuclear matter, FAIR, hot and dense matter, exotic nuclei,
Discipline
Physics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Nuclear physics
Panel Physics 1
Department or equivalent Theoretical Physics Department (Wigner Research Centre for Physics)
Participants Fodor, Zoltán
Kecskeméti, József
Korpa, Csaba
Kovács, Péter
Révai, János
Vesztergombi, György
Zétényi, Miklós
Starting date 2008-07-01
Closing date 2013-06-30
Funding (in million HUF) 19.847
FTE (full time equivalent) 11.24
state closed project
Summary in Hungarian
A darmstadti GSI-ben egy új gyorsító kezdi meg tudományos programját várhatóan 2012-ben. Az új berendezés nehézionokat 30 AGeV-re gyorsítja nagy nyaláb intenzitás mellett, valamint nagy intenzitású, jó minőségű másodlagos nyalábot: antiproton valamint rádióaktiva nyalábokat hoz létre. Az LHC mellett ez a berendezés a nagyenergiás fizika a közeljöv$-1 ñ legfontosabb európai programjainak ad otthont. Nagyon fontos lenne, ha a magyar nagyenergiás fizikai közösség megfelelő erővel csatlakozhatna a programokhoz.

A CBM együttműködésben nagy pt-ű, valamint 9 GeV körüli tömegű ypszilon részecskék detektálásának szimulációival foglalkozunk. A kidolgozott technikát a CERN SPS NA61-es méréseiben teszteljük sokkal alacsonyabb nyaláb intenzitás mellett. Szoftveresen szimuláljuk a fizikai reakciót, s detector válaszát. Tesztméréseket végzünk, ahol a kidolgozott algoritmusok alkalmasságát vizsgáljuk.

Nemzetközi kollaborációban egy transzport modell és komputer kód kidolgozását tervezzük mellyel realisztikusan leírhatjuk az ütközési folyamatokat FAIR energiákon. Jóslatokat fogunk tenni, főñleg dilepton keltésre. Vizsgáljuk
hadronok közegbeli viselkedését, valamint ezen effektusok megfigyelhetőségét.

Vizsgálni akarjuk az antikaonok tulajdonságát közegben a sűrűség függvényében, figyelembe vesszük a releváns (pion, nukleon) hadronok közegbeli módosulását. Transzport egyenlet segítségével analizáljuk a pionok és izobárok
közegbeli viselkedését, különös tekintettel a vektormezonok módosulására. Bájos részecskék közegbeli módosulását is vizsgáljuk.

A FOPI programban résztvéve meg akarjuk érteni a ritka részecskék viselkedését a jelen GSI energiákon (1-2 AGeV).

Meg kivánjuk érteni a $\bar K$ nukleon kölcsönhatást kevésrászecskés rendszerekben.
Summary
In GSI, Darmstadt, a new accelerator facilty, FAIR is starting its scientific program around 2012. The new facility will provide beam energies upto around 30 AGeV for heavy ions, and high beam intensities,and intense, high-quality
secondary beams: radioactive nuclei and antiprotons. Beside LHC, this facility is the home of the most important experimental program for the near future in high energy physics in Europe.
It would be very important for the hungarian high energy community to join the programs with appropriate strength.

In the CBM collaboration we will work on the simulation of the detection of particles with high pt and ypszilon particles with mass around 9 GeV. The technics developped for this purpose will be tested in the NA61 experiment at CERN SPS at much lower beam intensity. We plan to simulate the physical reactions and detector response on software way and prepare a test equipments where we can check the feasibility of the worked out algorithmes.

In international collaboration we plan to develop a transport model and computer code which will be able to describe
realistically the collision process at FAIR energies. We plan to make predictions, especially for dileptons. We want to study hadrons in matter and the possibilty of the observation of medium effects.

We plan to study the antikaon properties in nuclear medium as a functions of density, including also the medium modifications of relevant hadrons (nucleons, pions), analyse of observable effects of medium modifications of the pion and isobar, with emphasis on vector meson properties using transport equation. We plan to study charm properties in dense matter.

Participating in the FOPI program we want to understand strangness behaviour at the present SIS energies (1-2 AGeV).

We want to understand the $\bar K$ nucleon interaction in few-body systems.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az OTKA project elsőrendű célja a felkészülés volt a FAIR-ben folyó kísérletekre. Mivel FAIR elkészülte kitolódott 5 évvel, így kísérleti téren csak az erre előkészítő NA61 és FOPI kísérletek erdeményeiről tudunk beszámolni. Hogy kihasználható legyen a CBM nagy luminozitása, új triggert terveztünk. Kifejlesztettünk egy nulla fokú kalorimétert PSD-t az NA61 számára, amely prototipusként szolgál a CBM számára. Kaon keltés segítségével vizsgáltuk a kaon potenciált a FOPI detektorral. K+-ra taszító, K--ra vonzó kölcsönhatást kaptunk. Elmélet területén a fő célunk egy olyan transzport modell és program kidolgozása volt, amely használható nagy, CBM és PANDA energiákon. Ezt a célt a Pythia program csomag beépítésével értük el. Általánosítottuk a modellt széles rezonanciák propagálására is. kiszámoltuk az e-e+ keltés hatáskeresztmetszetét pi-p ütközésekben. A fő eredményeinket ebben a projektben a hadronok vákuumbeli és közegbeli tulajdonságainak vizsgálata során értük el, Kifejlesztettünk egy királis szigma modellt (pszeudo)skalár- és (axiál)vektormezonokta. Reprodukáltuk a mezonok vákuumbeli tulajdonságait, és azonosítottuk a skalármezonokat a fizikai spektrumban. Megmutattuk, hogy a királis szimmetriahelyreállását meg lehet figyelni az eta' tömeg csökkenésén. Kiszámoltuk az antikvark eloszlását a magokban konzisztens pi N Delta csatolással. Tanulmányoztuk a Lambda(1405) szerkezetét realisztikus kaon potenciálokat használva.
Results in English
The main aim of this OTKA project was to prepare ourselves experimentally and theoretically for the experiments in FAIR. Since FAIR will be finished only 5 years later. Therefore here we can present mainly results only on its precursor experiments NA61/SHINE and FOPI at GSI. In order to exploit the unique possibilities of the high luminosity CBM a new trigger system was prepared. We developed a zero degree calorimeter, PSD for NA61 which can be used as a prototype for CBM. We studied the kaon potentials at the FOPI detector. We found that this potential is repulsive for K+ and attractive for K-. In theory our main aim was to construct a transport code which can be applied to higher energies, at CBM and at PANDA. We achieved this by building the Pythia package in the code. We generalized the transport code for broad resonances. We calculated e+e- production in pi-p collisions. Our main effort was spent to study hadrons in vacuum and in matter, to find signals for chiral restoration. We developed a sigma model for (pseudo)scalar and (axial)vector mesons. We reproduced their vacuum properties and identified the scalar mesons in the physical spectrum. We have shown that one can observe the partial restoration of chiral symmetry by the reduction of the eta' mass. We calculated the antiquark distribution in nucleus using a consistent pi N Delta coupling. We studied the structure of Lambda(1405) by using realistic kaon potentials.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=71989
Decision
Yes





 

List of publications

  
M. Zétényi, Gy. Wolf:: Dilepton production in pion-nucleon collisions in an effective field theory approach, Phys. Rev. C 86, 065209, 2012, 2012
M. L. Benabderrahmane and the FOPI collaboration incl. Z.Fodor and J.Kecskemeti: Measurement of the In-Medium K0 Inclusive Cross Section in pi--Induced Reactions at 1.15 GeV/c, Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 182501, 2009
Youngshin Kwon, Su Houng Lee, Kenji Morita, Gy. Wolf: `A renewed look at $\eta^\prime$ in medium, Phys. Rev. D86 (2012) 034014, 2012
Youngshin Kwon, Su Houng Lee, Gy. Wolf: In-medium eta-prime mass reduction, Few Body Syst. 54 (2013) 509-512, 2013
D. Parganlija, P. Kovacs, Gy. Wolf, F. Giacosa, D. H. Rischke: Meson vacuum phenomenology in a three-flavor linear sigma model with (axial-)vector mesons, Phys. Rev. D 87 (2013) 014011, 2013
H.W. Barz, B. Kampfer, Gy. Wolf, M. Zetenyi: Propagation of broad meson resonances in a BUU type transport model: Application to di-electron production, The Open Nuclear and Particle Physics Journal 3 (2010) 1-15, 2010
Gy. Wolf, B. Kampfer, M. Zetenyi: Propagation of Spectral Functions and Dilepton production at SIS Energies, Physics of Atomic Nuclei, 75. 768, 2012
FOPI Collaboration (J. Kecskeméti): Azimuthal Emission Patterns of K + and of K - Mesons in Ni + Ni Collisions near the Strangeness Production Threshold, submitted to Phys. Rev. C, 2013
J. Révai: Signature of the Λ(1405) resonance in neutron spectra from the K¯ + d reaction, Few-Body Systems, DOI 10.1007/s00601-013-619-z, in press, 2013
F. Riek, M.F.M. Lutz and C.L. Korpa: Photoabsorption off nuclei with self consistent vertex corrections, Phys. Rev. C80 024902, 2009
C.L. Korpa, A.E.L. Dieperink: Nuclear Drell-Yan effect in a covariant model, Phys.Rev. C87 014616, 2013, 2013
J. Révai and N.V. Shevchenko: Isospin mixing effects in the low-energy Kbar N - Pi Sigma interaction, Phys.Rev. C79(2009)035202, 2009
J. Révai and N.V. Shevchenko: On extracting information about hadron-nuclear interaction from hadronic atom level shifts, Few Body Syst. 42, 83, 2008
N.V. Shevchenko, J.Révai: Phenomenological K¯N interaction with isospin-breaking effects, Hyperfine Interact. 193, 229–235, 2009
A. Fülöp, Gy. Vesztergombi: Highly parallel algorithm for high pT physics at FAIR-CBM, J. Phys.: Conf. Ser. 219 022032, 2009
N.V. Shevchenko, J.Révai: Phenomenological KbarN interaction with isospin breaking effects, EXA 2008 & LEAP 2008, Vienna, Austria, 15-10 Sept. 2008, 2008
N. Abgrall et al. (G. Vesztergombi, Z. Fodor): Pion emission from the T2K replica target:method, results and application, Nucl. Instrum. Meth. A701 (2013) 99-114, 2013
O. Busygina, et al. (G. Vesztergombi, Z. Fodor): Forward hadron calorimeter of the NA61/SHINE experiment at the CERN SPS, submitted to Russian journal PTE (Pribori i tehnika eksperimentov), 2013
C.L. Korpa, M.F.M. Lutz, F. Riek: Covariant and self consistent vertex corrections for pions and isobars in nuclear matter,, Phys. Rev. C80 024901, 2009, 2009
D. Parganlija, P. Kovacs, Gy. Wolf, F. Giacosa, Dirk H. Rischke:: Phenomenology of Axial-Vector Mesons from an Extended Linear Sigma Model, Acta Phys. Polon. Supp. 5 (2012) 1109, 2012, 2012
H. Schade, Gy. Wolf, B. Kampfer: Role of phi decays for K- yields in relativistic heavy-ion collisions, Phys.Rev.C81:034902, 2010
B. Kampfer, T. Hilger, H. Schade, R. Schulze, Gy. Wolf: Chiral symmetry, di-electrons and charm, XLVIII International Winter Meeting on Nuclear Physics in Bormio, Italy, 25-29 Jan. 2010, 2010
X. Lopez et al. (FOPI Collaboration, J. Kecskemeti): Measurement of K*(892)0 and K0 mesons in Al+Al collisions at 1.9A GeV, Phys. Rev. C 81, 061902, 2010
J. Révai: Coupled-channels Faddeev equations for the Kˉ+ d break-up reaction and the shape of the Λ(1405) resonance, Few-Body Syst. 50 (2011) 339, 2011
C.L. Korpa: Effects of consistent and inconsistent isobar coupling in the nuclear medium, Phys. Rev. C85 014601, 2012
D. Parganlija, F. Giacosa, D.H. Rischke, P. Kovacs, Gy. Wolf: A Linear Sigma Model with Three Flavors and Vector and Axial-Vector Mesons, Int.J.Mod.Phys.A26:607-609, 2011
J. Révai: Neutron spectra from the low-energy K-d -> pi Sigma n reaction and the shape of the Lambda(1405) resonance., Hyperfine Interactions 210 , 103, 2012
Gy. Wolf, B. Kampfer, M. Zetenyi: Off-shell transport of broad resonances and dilepton production at SIS energies., EPJ Web Conf. 13 06005, 2011
P. Kovacs, G. Wolf, F. Giacosa, Denis Parganlija: Zero temperature properties of mesons in a vector meson extended linear sigma model, EPJ Web Conf. 13 02006, 2011
D. Parganlija, F. Giacosa, P. Kovacs, Gy. Wolf: Masses of Axial-Vector Resonances in a Linear Sigma Model with Nf=3, AIP Conf.Proc. 1343 328-330, 2011
P. Kovacs and G. Wolf: Meson vacuum phenomenology in a three-flavor linear sigma model with (axial-)vector mesons: investigation of the U(1)_A anomaly term, Proceedings of Excited QCD, 2013, Sarajevo, 2013
F. Giacosa, D. Parganlija, P. Kovacs and Gy. Wolf: Phenomenology of light mesons within a chiral approach, EPJ Web Conf. 37 (2012) 08006, 2012
W. Reisdorf and the FOPI collaboration incl. Z.Fodor and J.Kecskemeti: Systematics of azimuthal asymmetries in heavy ion collisions in the 1 A GeV regime, Nucl.Phys. A876 1-60, 2012
D. Parganlija, P. Kovacs, Gy. Wolf, F. Giacosa, Dirk H. Rischke: Scalar mesons in a linear sigma model with (axial-)vector mesons, AIP Conf. Proc. 1520 (2013) 226, 2013, 2013




 

Events of the project

  
2010-12-27 14:52:56
Résztvevők változása



Back »