RIBF Nuclear Physics Seminar

Surprising forward neutron asymmetries observed in polarized proton + nucleus collision at RHIC

by Itaru Nakagawa (RIKEN)

Asia/Tokyo
201 (RIBF Hall)

201

RIBF Hall

Description

=Date and Place=

Apr.10th(Tue.) 13:30~ at RIBF Hall

 

=Lecturer=

Dr.Itaru Nakagawa

(Radiation Lab., RIKEN Nishina Center)

 

=Title=

Surprising forward neutron asymmetries observed in polarized proton + nucleus collision at RHIC

 

=Abstract=

  RHIC-PHENIX実験では、2015年に行われたRun15で衝突エネルギー200GeVにおける横偏極陽子+原子核衝突実験を実施しました。この実験は高エネルギーに加速した偏極陽子と原子核同士を衝突させる初の試みです。
  RHICの偏極実験はこれまで陽子同士の衝突実験のみを行ってきて、偏極に起因する様々な非対称性が測定されてきました。その中で本セミナーでは割と大きな非対称性(単偏極能)を持つ超前方中性子生成反応に焦点を当てます。この実験データはRegge理論の枠組みでよく再現されており、この反応機構はある程度よく理解されていると考えられてきました。一方Regge理論では原子核依存性はあまり大きくないと予測され、横偏極陽子+原子核衝突実験で観測される非対称性は偏極陽子+陽子の場合とそう変わらないだろうと高を括っていました。ところが観測した非対称性は全く予想しなかった強い原子核依存性を示したのです。
  セミナーではこのRun15実験で観測した超前方中性子生成非対称性の考えうる理論解釈を検証していきます。

RHIC has been operating since 2000 and is the only collider in the world with the ability to precisely control the spin polarization of colliding protons. During its first polarized proton run in 2001–2002 we discovered that when a proton with upward spin collides with another proton, the neutron produced in  the collision prefers to emerge to the “right". This phenomena was later explained by Regge theory, which predicts moderate dependence of the asymmetry on the colliding target either proton or nucleus.
 In 2015, the first attempt in the world was made to collide polarized proton and nucleus in high energy. We observed that when protons collided with gold nuclei – which are much larger than protons – they produce a neutron with a strong preference to travel in the other direction: to the “left”! I will address on this mysterious observation with our latest theoretical interpretation in the seminar.