近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系副教授張一飛與美國勞倫斯伯克利國家實驗室董昕博士和所屬的美國STAR合作組合作，在相對論重離子對撞機(RHIC)上獲取的8億個金-金對撞事例中測量了D0介子（由一個粲夸克和一個反上夸克組成）的核修正因子，證實粲夸克在產(chǎn)生后必然經(jīng)過一個熱密核物質(zhì)損失了大量能量，同時驗證了D0介子的強子化過程是通過這種熱密核物質(zhì)中游離的粲夸克和反上夸克溶合產(chǎn)生的。這兩個證據(jù)都支持宇宙早期的夸克膠子等離子體的物質(zhì)形態(tài)在對撞機中產(chǎn)生了。該研究成果發(fā)表在9月30日出版的《物理評論快報》上。

　　此外，雙輕子作為電磁探針，不受強相互作用影響，在對撞機產(chǎn)生的核物質(zhì)中一旦發(fā)射出來就必然攜帶當(dāng)時的QCD物質(zhì)的信息，就像“錄像機”一樣可以把核物質(zhì)演化過程記錄下來。張一飛、唐澤波、郭毅課題組聯(lián)合中科院上海應(yīng)用物理所、美國布魯克海文國家實驗室和勞倫斯伯克利國家實驗室在RHIC-STAR實驗中首次測量了質(zhì)心能量200 GeV金-金對撞中的雙電子的產(chǎn)額，并發(fā)現(xiàn)中等質(zhì)量區(qū)間（質(zhì)量1-3 GeV/c2）來源于粲-反粲關(guān)聯(lián)的雙電子譜受到核物質(zhì)作用的影響，與D0介子與核物質(zhì)介質(zhì)發(fā)生相互作用的結(jié)論相符合；同時確定低質(zhì)量區(qū)間（< 1 GeV/c2）的產(chǎn)額增強主要是由于矢量介子與碰撞過程中產(chǎn)生的強子介質(zhì)相互作用質(zhì)量展寬而導(dǎo)致的，從而解決了長期困擾RHIC能區(qū)低質(zhì)量區(qū)間雙輕子產(chǎn)額增強的機制問題。該研究成果發(fā)表在7月9日出版的《物理評論快報》上。

    上述研究獲得國家自然科學(xué)基金、國家重點基礎(chǔ)研究計劃的支持。

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圖1：D0介子核修正因子，低橫動量區(qū)的增強源于夸克溶合，高橫動量區(qū)的壓低源于能量損失。

圖2：雙電子質(zhì)量譜，低質(zhì)量區(qū)的增強源于矢量介子的強子相散射，中間質(zhì)量區(qū)源于粲-反粲的關(guān)聯(lián)。