Responses of the chiral-magnetic-effect-sensitive sine observable to resonance backgrounds in heavy-ion collisions

被引:13
作者
Feng, Yicheng [1 ]
Zhao, Jie [1 ]
Wang, Fuqiang [1 ,2 ]
机构
[1] Purdue Univ, Dept Phys & Astron, W Lafayette, IN 47907 USA
[2] Huzhou Univ, Sch Sci, Huzhou 313000, Zhejiang, Peoples R China
基金
中国国家自然科学基金;
关键词
QUARK-GLUON PLASMA; PARITY VIOLATION; PB COLLISIONS; EVENT; PERSPECTIVE; FIELD;
D O I
10.1103/PhysRevC.98.034904
中图分类号
O57 [原子核物理学、高能物理学];
学科分类号
070202 ;
摘要
A new sine observable, R-psi 2 (Delta S), has been proposed to measure the chiral magnetic effect (CME) in heavy-ion collisions; Delta S = < sin phi(+)> - < sin phi(-)>, where phi(+/-) are azimuthal angles of positively and negatively charged particles relative to the reaction plane and averages are event-wise, and R-psi 2 (Delta S) is a normalized event probability distribution. Preliminary STAR data reveal concave R-psi 2 (Delta S) distributions in 200 GeV Au+Au collisions. Studies with a multiphase transport (AMPT) and anomalous-viscous fluid dynamics (AVFD) models show concave R-psi 2 (Delta S) distributions for CME signals and convex ones for typical resonance backgrounds. A recent hydrodynamic study, however, indicates concave shapes for backgrounds as well. To better understand these results, we report a systematic study of the elliptic flow (upsilon(2)) and transverse momentum (P-T) dependences of resonance backgrounds with toy-model simulations and central limit theorem (CLT) calculations. It is found that the concavity or convexity of R-psi 2 (Delta S) depends sensitively on the resonance upsilon(2) (which yields different numbers of decay pi(+)pi(-) pairs in the in-plane and out-of-plane directions) and P-T (which affects the opening angle of the decay pi(+)pi(-) pair). Qualitatively, low P-T resonances decay into large opening-angle pairs and result in more "back-to-back" pairs out of plane, mimicking a CME signal, or a concave R-psi 2 (Delta S). Supplemental studies of R-psi 3 (Delta S) in terms of the triangular flow (upsilon(3)), where only backgrounds exist but any CME would average to zero, are also presented.
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