Photoproduction of J/psi and of high mass e(+)e(-) in ultra-peripheral Au plus Au collisions at root s(NN)=200 GeV

We present the first measurement of photoproduction of J/psi and of two-photon production of high-mass e(+)e(-) pairs in electromagnetic (or ultra-peripheral) nucleus-nucleus interactions, using Au + Au data at root s(NN) = 200 GeV. The events are tagged with forward neutrons emitted following Coulomb excitation of one or both Au* nuclei. The event sample consists of 28 events with m(e+e-) > 2 GeV/c(2) with zero like-sign background. The measured cross sections at midrapidity of d sigma/dy (J/psi + Xn, y = 0) = 76 +/- 33 (stat) +/- 11 (syst) pb and d(2)sigma /dm dy (e(+) e(-) + Xn, y = 0) = 86 +/- 23(stat) +/- 16(syst) mu b/ (GeV/c(2)) for m(e+e-) epsilon vertical bar 2.0, 2.8 vertical bar GeV/c(2) have been compared and found to be consistent with models for photoproduction of J/psi and QED based calculations of two-photon production of e(+)e(-) pairs. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

NeXSPheRIO results on elliptic flow and directed flow for Au plus Au and Cu plus Cu collisions at RHIC

Hydrodynamics has been rather successful at describing results obtained in relativistic nuclear collisions at RHIC. Here we show results obtained with NeXSPheRIO on Au+Au collisions and the less studied Cu+Cu collisions. We study elliptic flow and its connection with eccentricity suggested by PHOBOS, as well as present elliptic flow fluctuations. We also show results for directed flow and compare with PHOBOS and STAR data.

NeXSPheRIO results on azimuthal anisotropy in Au-Au collisions at 200 A GeV

In this work, we present the results obtained by the hydrodynamic code NeXSPheRIO on anisotropic flows. In our calculation, we made use of event-by-event fluctuating initial conditions and chemical freeze-out was explicitly implemented. We studied directed flow, elliptic flow and forth harmonic coefficient for various hadrons at different centrality windows for Au+Au collisions at 200 A GeV. The results are discussed and compared with experimental data from RHIC.

NeXSPheRIO results on elliptic-flow fluctuations at RHIC

By using the NeXSPheRIO code, we study the elliptic-flow fluctuations in Au + Au collisions at 200 A GeV. It is shown that, by fixing the parameters of the model to correctly reproduce the charged pseudorapidity and the transverse-momentum distributions, reasonable agreement of < v(2)> with data is obtained, both as function of pseudorapidity as well as of transverse momentum, for charged particles. Our results on elliptic-flow fluctuations are in good agreement with the recently measured data on experiments.

Hydrodynamics: Fluctuating initial conditions and two-particle correlations

Event-by-event hydrodynamics (or hydrodynamics with fluctuating initial conditions) has been developed in the past few years. Here we discuss how it may help to understand the various structures observed in two-particle correlations. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Study of bulk matter properties through strange quark hadrons with the STAR experiment

Relativistic heavy ion collisions are the ideal experimental tool to explore the QCD phase diagram. Several results show that a very hot medium with a high energy density and partonic degrees of freedom is formed in these collisions, creating a new state of matter. Measurements of strange hadrons can bring important information about the bulk properties of such matter. The elliptic flow of strange hadrons such as phi, K(S)(0), Lambda, Xi and Omega shows that collectivity is developed at partonic level and at intermediate p(T) the quark coalescence is the dominant mechanism of hadronization. The nuclear modification factor is an another indicator of the presence of a very dense medium. The comparison between measurements of Au+Au and d+Au collisions, where only cold nuclear matter effects are expected, can shed more light on the bulk properties. In these proceedings, recent results from the STAR experiment on bulk matter properties are presented.

Longitudinal scaling property of the charge balance function in Au plus Au collisions at root s(NN)=200 GeV

We present measurements of the charge balance function, from the charged particles, for diverse pseudorapidity and transverse momentum ranges in Au + Au collisions at root S(NN) = 200 GeV using the STAR detector at RHIC. We observe that the balance function is boost-invariant within the pseudorapidity coverage vertical bar-1.3, 1.3 vertical bar. The balance function properly scaled by the width of the observed pseudorapidity window does not depend on the position or size of the pseudorapidity window. This scaling property also holds for particles in different transverse momentum ranges. In addition, we find that the width of the balance function decreases monotonically with increasing transverse momentum for all centrality classes. (c) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

System size dependence of associated yields in hadron-triggered jets STAR Collaboration

We present results on the system size dependence of high transverse momentum di-hadron correlations at root s(NN) = 200 GeV as measured by STAR at RHIC. Measurements in d + Au, Cu + Cu and Au + Au collisions reveal similar jet-like near-side correlation yields (correlations at small angular separation Delta phi similar to 0, Delta eta similar to 0) for all systems and centralities. Previous measurements have shown Chat the away-side (Delta phi similar to pi) yield is suppressed in heavy-ion collisions. We present measurements of the away-side Suppression as a function of transverse momentum and centrality in Cu + Cu and Au + Au collisions. The suppression is found to be similar in Cu + Cu and An + An collisions at a similar number of participants. The results are compared to theoretical calculations based on the patron quenching model and the modified fragmentation model. The observed differences between data and theory indicate that the correlated yields presented here will further constrain dynamic energy loss models and provide information about the dynamic density profile in heavy-ion collisions. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Absolute normalization for uncorrelated background with the event mixing technique

We present a method to determine the magnitude of the uncorrelated background distribution obtained with the event mixing technique, through the simultaneous observation of the projectile elastic scattering in different detectors, which correspond to random coincidences. The procedure is tested with alpha-d angular correlation data from the (6)Li + (59)Co reaction at E(lab) = 29.6 MeV. We also show that the method can be applied using the product of singles events, when singles measurements are available. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Observation of the antimatter helium-4 nucleus

High-energy nuclear collisions create an energy density similar to that of the Universe microseconds after the Big Bang(1); in both cases, matter and antimatter are formed with comparable abundance. However, the relatively short-lived expansion in nuclear collisions allows antimatter to decouple quickly from matter, and avoid annihilation. Thus, a high-energy accelerator of heavy nuclei provides an efficient means of producing and studying antimatter. The antimatter helium-4 nucleus ((4)(He) over bar), also known as the anti-alpha ((alpha) over bar), consists of two antiprotons and two antineutrons (baryon number B = -4). It has not been observed previously, although the alpha-particle was identified a century ago by Rutherford and is present in cosmic radiation at the ten per cent level(2). Antimatter nuclei with B -1 have been observed only as rare products of interactions at particle accelerators, where the rate of antinucleus production in high-energy collisions decreases by a factor of about 1,000 with each additional antinucleon(3-5). Here we report the observation of (4)<(He) over bar, the heaviest observed antinucleus to date. In total, 18 (4)(He) over bar counts were detected at the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC; ref. 6) in 10(9) recorded gold-on-gold (Au+Au) collisions at centre-of-mass energies of 200 GeV and 62 GeV per nucleon-nucleon pair. The yield is consistent with expectations from thermodynamic(7) and coalescent nucleosynthesis(8) models, providing an indication of the production rate of even heavier antimatter nuclei and a benchmark for possible future observations of (4)(He) over bar in cosmic radiation.

Limitation of double folding potentials to simulate the polarization in reactions involving halo nuclei

In this work, we investigate the limitation of the use of strength coefficients on double folding potentials to study the presence of the threshold anomaly in the elastic scattering of halo nuclei at near barrier energies. For this purpose, elastic angular distributions and reaction cross sections for the He-6 on Bi-209 are studied. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

psi ` to J/psi ratio measurements in PHENIX at RHIC

The ratio of the psi` over the J psi production cross section in the dielectron channel has been measured in root s = 200 GeV p + p collisions with the PHENIX detector at RHIC. The analysis is based on fitting of the dielectron invariant mass spectra in the area around the J psi and psi` signals in order to extract a ratio psi` over J psi of 0.019 +/- 0.005 (stat) +/- 0.002 (sys) and a fractional feed-down contribution to J psi from psi` of 8.6 +/- 2.5%.

Efeitos de alta densidade em processos Drell-Yan de altas energias

Um dos problemas teóricos mais importantes da Física de Partículas de Altas Energias é a investigação de efeitos de alta densidade na Cromodinâmica Quântica (QCD), que é a teoria que descreve as interações fortes. Tais efeitos são importantes pois determinam os observáveis em colisõesde altas energias. Em processos hadrônicos de energia suficientemente alta, espera-se a formação de sistemas densos o suficiente para que efeitos não lineares de QCD passem a ser significativos na descrição e na unitarização da seção de choque. Na descrição de processos de espalhamento de altas energias, evidências experimentais indicam que os hádrons são constituídos por partículas puntuais, as quais chamamos de pártons. Os pártons carregam uma fração x do momentum total do hádron, e são de dois tipos, quarks e glúons. Na interação entre as partículas ocorre a troca de momentum, definida como Q2. A descrição perturbativa padrão para a evolução dinâmica das distribuições de quarks q(x, Q2) e glúons g(x, Q2), pode ser dada pelas equações de evolução DGLAP, e tem obtido sucesso na descrição dos resultados experimentais para as presentes energias. Na evolução DGLAP, são considerados apenas processos de emissão, como a emissão de um glúon por um quark, o decaimento de um glúon em um par de quarks ou em um par de glúons Estes processos de emissão tendem a aumentar a densidade de pártons na região de pequeno momentum, levando a um crescimento ilimitado das distribuições partônicas para x -+ O. Assim, é esperado que o crescimento da densidade de pártons leve a interação e recombinação destas partículas, dando origem a termos não lineares nas equações de evolução. O resultado seria um processo de saturação das distribuições de pártons na região de alta energia e pequena fração de momentum. Os efeitos que dão origem à redução do crescimento das distribuições de quarks e glúons em relação a evolução linear são chamados genericamente de efeitos de sombreamento. Um dos aspectos fenomenológicosinteressantes a ser investigado no regime cinemático abordado acima é o processo Drell-Yan de alta energia, o qual consiste em processos de espalhamento pp, pA e AA com a produção de pares de léptons. Com o advento dos novos aceleradores, novos resultados experimentais estarão disponíveis na literatura relacionados com este processo. Em nosso trabalho investigamos os efeitos das correções de unitariedade em processos pp, bem como os efeitos devido a presença do meio nuclear em colisõespA e AA, nas distribuições de quarks e glúons, para a descrição da seção de choque diferencial para o processo Drell-Yan em colisõespp, pA e AA, para energias existentes nos novos aceleradores RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) e LHC (Large Ion Collider). Os efeitos de alta densidade são baseados no formalismo de Glauber-Mueller. Os resultados aqui apresentados mostram que os efeitos de alta densidade nas distribuições partônicas são importantes para altas energias, pois a descrição da seção de choque para o processo Drell-Yan, quando os efeitos de alta densidade são considerados, apresenta significativas diferenças da descrição onde não considera-se tais efeitos.

Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

Dynamics of the deconfinement transition of quarks and gluons in a finite volume

We employ finite elements methods for the approximation of solutions of the Ginzburg-Landau equations describing the deconfinement transition in quantum chromodynamics. These methods seem appropriate for situations where the deconfining transition occurs over a finite volume as in relativistic heavy ion collisions. where in addition expansion of the system and flow of matter are important. Simulation results employing finite elements are presented for a Ginzburg-Landau equation based on a model free energy describing the deconfining transition in pure gauge SU(2) theory. Results for finite and infinite system are compared. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.