Csörgő Tamás Mérföldkő az Ősanyag kutatásában - Csörgő Tamás (MTA KFKI RMKI, Budapest) •Tallózás a sajtóból, áttekintés •Köszönetnyilvánítás •Fókusz: RHIC legújabb eredményei •A magyar részvétel • PHENIX - Magyarország megalakulása • Debrecen, KFKI RMKI, ELTE •Elméleti eredmények •Kitekintés mikroszkóp alatt a világegyetem története

Csörgő Tamás Tallózás: RHIC fizika a sajtóban  Big Bang machine gets down to work (MSNBC News, jún. 14)  'Little' Big Bang stumps scientist (CNN, 2002 nov. 20)  In a Lab on Long Island, a Visit to the Big Bang - New York Times, 2003 jan. 14 In a Lab on Long Island, a Visit to the Big Bang A legújabb d+Au eredmények a hírekben  Scientists Report Hottest, Densest Matter Ever Observed New York Times, 2003 jún  RHIC unveils new results (PhysicsWeb, 2003 jún. 19)  The Matter of the Big Bang (Times of India, jún. 25)

Csörgő Tamás Köszönet  az amerikai és a magyar adófizetőknek  a kutatásokat támogató alapoknak:  Fulbright Magyar - Amerikai Oktatási Csereprogram Bizottság  Országos Tudományos Kutatási Alap (OTKA)  National Science Fund (NSF, USA)  Magyar Tudományos Akadémia (MTA)  Department of Energy (USA)  valamint a RHIC megépítésében és a mérőberendezések létrehozásában lényeges szerepet játszó valamennyi nemzeti és nemzetközi tudományos kutatási alapnak, A legújabb hírek által jelzett siker már a magyaroké is. A lehetőségért köszönet szeretnénk mondani:

Csörgő Tamás  Korai Világegyetem: forró és táguló rendszer  Nagyenergiás nehézion- ütközések: forró és táguló rendszerek  Protonok,neutronok megolvad(hat)nak  Kvarkanyag, Kvark Gluon Plazma Nagy Bumm, az Ősrobbanás és a Kis Bumm, a nehézion-ütközés Hasonlat: jég - víz - gőz

Csörgő Tamás  A kvarkok és a gluonok a bezáró szin-terek “börtönéből” kiszabadulhatnak  Kisérletek folynak a CERN SPS, a Brookhaveni Nemzeti Laboratórium Relativisztikus Nehézion Ütköztető (BNL RHIC, USA) gyorsitóknál 2000-től, tól pedig a CERNi LHC gyorsitónál (Genf, Európa) Nagy Bumm és Kis Bumm (2)

Csörgő Tamás  E lab = 158 CERN SPS  h+p, p+p, p+A, A+B ütközések  7 kisérleti együttműködés: NA44, NA45, NA49, NA50, NA52, NA57, WA98  KFKI-ELTEs részvétel az NA49 kisérletben: Vesztergombi Gy, Barna D, Csató P, Fodor Z, Gál J, Hegyi S, Jancsó G, Lévai P, Molnár J, Palla G, Siklér F, Szentpétery I, Szilkai J, Veres G, Varga D, Zimányi J. Gyorsitók és kisérletek: CERN Hasonlat: viking kor

Csörgő Tamás  E cms = run2  pol. p +pol. p, p+A ütközések  4 kisérleti együttműködés: BRAHMS, PHENIX, PHOBOS, STAR  Magyar részvétel a PHENIX kisérletben:  KFKI: Csörgő T, Hidas P, Ster A, Zimányi J  ELTE: Kiss Á, Deák F, Csanád M  Debrecen: Dávid Gábor, Tarján P, Veszprémi V. Gyorsitók és kisérletek (2): Brookhaven, RHIC Hasonlat: Columbus kora

Csörgő Tamás A 4 RHIC kisérlet PHENIX: 12 ország, 57 intézet, 460 fő STAR: 10 ország, 39 intézet, kb 310 fő PHOBOS: 3 ország, 8 intézet, 107 fő BRAHMS: 6 ország, 12 intézet, 52 fő Hasonlat: PHENIX ~ Santa Maria STAR ~ Pinta PHOBOS ~ Nina BRAHMS ~ távcső ;)

Csörgő Tamás Mitől csökken a részecskesugarak energiája? Kezdeti feltétel? gluonok összenyomódása Új anyag? elnyelés közegben Hogy tegyünk különbséget? Kapcsoljuk ki a közeget (Cole)  d+Au ütközések

Csörgő Tamás 12 ország lobogója között a magyar

Csörgő Tamás Az elnyelődő “befutó” részecskesugár60-90% PHENIX Preliminary A “kifutó” részecskesugár nem nyelődik el A “befutó” sugár elnyelődik d+AuAu+Au kifutó átfutóbefutó Min Bias 0-10% PHENIX Preliminary  A “horzsoló” Au+Au a d+Au -hoz hasonló  A “telitalálat” Au+Au-ban új tulajdonság jelenik meg  elnyelődik a “befutó” részecskesugár “PHENIX Előzetes” eredmény, valamint STAR publikáció elbirálás alatt

Csörgő Tamás A frontális Au+Au ütközésekben nyelődik el a legjobban a részecskesugár (PHENIX, PHOBOS)  Drámai különbség és ellentétes függés az ütközés frontálisságától  A részecskesugarak elnyelődése egyértelműen a frontális Au +Au ütközésekben a legerősebb, a keletkező új anyag ragacsossága miatt lép fel. Au + Aud + Au ellenpróba Preliminary DataFinal Data

Csörgő Tamás Russia: MEPHI - Moscow LPP/LHE JINR - Dubna IHEP - Protvino U.S. Laboratories: Argonne Berkeley Brookhaven U.S. Universities: UC Berkeley UC Davis UC Los Angeles Carnegie Mellon Creighton University Indiana University Kent State University Michigan State University City College of New York Ohio State University Penn. State University Purdue University Rice University Texas A&M UT Austin U. of Washington Wayne State University Yale University Brazil: Universidade de Sao Paulo China: IHEP – Beijing IMP - Lanzou IPP – Wuhan USTC SINR – Shanghai Tsinghua University Great Britain: University of Birmingham France: IReS Strasbourg SUBATECH - Nantes Germany: MPI – Munich University of Frankfurt India: IOP - Bhubaneswar VECC - Calcutta Panjab University University of Rajasthan Jammu University IIT - Bombay VECC – Kolcata Poland: Warsaw University of Tech. A STAR kisérlet a RHICnél

Csörgő Tamás STAR: Szögeloszlások és kifutó-befutó sugárpárok pedestal and flow subtracted “Kifutó” irány: p+p, d+Au, Au+Au hasonlóan viselkedik “Befutó” irány: Au+Au ütközésben elnyelődés, p+p és d+Au - nincs ez A befutó részecskesugarak elnyelődése a frontális Au+Au ütközésekben létrejövő új anyagon

Csörgő Tamás A BRAHMS Kísérlet (a “távcső”) 95° 30° 15° 2.3°  

Csörgő Tamás BRAHMS: A “távcső” által kirajzolt partvonal  =0  =2 A részecske-sugarakat elnyelő közeg az Au + Au ütközésekben létrejön, „jó hosszan” elnyúlik, de nincs jelen a d+Au ütközésekben. BRAHMS preliminary Au+Au,  2 Au+Au,  =0 d+Au,  =0 BRAHMS preliminary

Csörgő Tamás Láttak-e ilyen ragacsos anyagot kisebb energián? p+A : Frontális Pb+Pb (SPS): A nagy p T -s növekmény (“Cronin effektus”) csökkenés helyett, magyarázata ismert (kezdeti állapot, többszörös szórás) és transzverz folyás ( SPS) … A frontális Pb + Pb ütközésekben nem keletkezik ragacsos új anyag a RHIC-nél 10-szer kisebb CERN SPS energiákon. Hasonlat: Volt-e a vikingeknek Amerika térképe? Eredeti-e a „Vinland térkép” ??

Csörgő Tamás Összefoglalás  A RHIC Au+Au kisérlet, és a d+Au ellenpróba, 4 független mérés eredménye:  Új anyag jött létre a RHIC Au +Au kisérletekben  Ez az anyag igen ragacsos, elnyeli a részecskesugarak energiáját.  Korábbi kísérletekben ilyen anyag nem jött létre  A RHIC kisérletekben a Világegyetemünk keletkezése utáni néhány milliomod másodpercben (szempillantásban) létrejövő állapotot hozunk létre  Még fel kell térképeznünk a most megpillantott ősi - új anyagot, pl nyomását, hőmérsékletét, méreteit, hogy felolvadnak-e benne a kvark-antikvark párok (J/psi)  Még nem tudjuk: azonos-e ez az anyag a számolások szerint várható kvark-gluon plazmával, vagy attól különbözik  A Természet okozott már meglepetést a kutatóknak: “Tenger felől megtaláljuk Indiát, de az sem baj, hogyha felfedezzük Amerikát” (Neoton, Santa Maria)  De az új anyagot megtaláltuk. Hasonlat: Az Új Világ megpillantása

Csörgő Tamás Magyar kisérleti eredmények: Megalakult a PHENIX-Magyarország, 10 magyar a PHENIX cikken Debrecen: Dávid Gábor (BNL) vezetésével, 1996-tól folyó munka ért be. A téma a részecskesugarak elnyomásának kisérleti vizsgálata. Hasonlat: Magyar diák (Tarján Péter) a PHENIX „árbóckosarában” rengeteg munka után megpillantja az új világot KFKI RMKI: 1998 óta folyó munka érett be Columbia University - KFKI RMKI együttműködés, (Gyulassy Miklós, Brian Cole, W. A. Zajc) specialitások: frontálisság meghatározás (ZDC), térképrajzolás (HBT), végállapot rekonstrukció szabad a pálya a magyar diákoknak

Csörgő Tamás Elméleti eredmények: Néhány fontos magyar elméleti eredmény: részecskesugarak elnyomása a RHICnél (Lévai,Papp,…) a részecske arányok kvark kombinatorikával magyarázhatóak (Zimányi, Biró, Lévai). Jóslat bájos barionok arányaira. ALCOR,sikeres kvark-kombinatorika jóslat a részecskeszámokra Hubble folyás (Ster, CsT) a részecskepár mikroszkópia mint feltérképező eszköz a homogenitás és izotrópia a gluonszél miatti inflációval, egy exponenciális tágulási szakasszal értelmezhető (Cs.T, Zimányi) a Kvarkanyag 2005 konferencia Budapesten (Lévai, CsT, Zimányi)

Csörgő Tamás A feltérképezés menetrendje  További vizsgálatok és mérések kellenek, Au + Au,  Paradigma: Ritka folyamatok tesztelik a közeget –Nehéz kvark kötött állapotok •A J/ & ’, a bájos kvark- antikvark párok kötött állapotainak a felolvadása a kvark-gluon plazma kialakulásának egyik perdöntő jele. –Elektromágneses próbák (nincs erős kölcsönhatás) •Közvetlenül hoznak hirt az új anyagról •Direkt fotonok, e + e -,  +  -  PHENIX megméri ezeket a következő Au+Au mérésekben  Viszontlátásra a Quark Matter 2005 konferencián Budapesten.