Collec&ve	  ﬂow	  measurements	  at	  RHIC	  energies	  	  ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	  Center	  for	  Integrated	  Research	  	  in	  Fundamental	  Science	  and	  Engineering	  (CiRfSE)	  		  Contents	  • Radial	  and	  anisotropic	  ﬂows	  • Correla&ons	  with	  reac&on	  planes	  • Fluctua&ons	  ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

1	Chemical	  and	  Thermal	  kine&c	  	  freeze-­‐out	  with	  radial	  ﬂow	  180

200 62.4 39 27 19.6

11.57.7 GeV

Au+Au Collisions

Tch (MeV)

170

increasing	  and	  cen Ebeam 	  trality	

160
V.	  Bairathi,	  QM2015	  150 B.	  Mohanty,	  SQM2016	  140130120Adv.	  High	  Energy	  Phys.	  	  2015	  (2015)	  349013	  	  00-05%
30-40%
60-80%

Cleymans et al.
Andronic et al.

Grand Canonical Ensemble (Yield Fit)

100

200µB

300
400(MeV) :	  	  Baryon	  density	

Hadron	  yields	  are	  ﬁSed	  with	  chemical	  	  thermal	  model	  	  in	  order	  to	  	  extract	  (Tch,	  µB)	  parameters.	
ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

PRC	  79	  (2009)	  034909	  	  	  PRC	  88	  (2013)	  044910	  :	  	  Transverse	  ﬂow	Hadron	  pT	  spectra	  are	  ﬁSed	  with	  	  Blast-­‐wave	  model	  	  in	  order	  to	  	  extract	  (Tkin,	  βT)	  parameters.	
ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

2	Directed	  ﬂow	  (v1)	  	  negaave	  slope	  of	  dv1/dy	  for	  net-­‐proton	  sobening	  of	  Equaaon	  of	  State	  Phys.	  Rev.	  LeS.	  112	  (2014)	  162301	  arXiv	  :	  1601.07692	  ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

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3	

Directed	  ﬂow	  (v1)	  in	  Cu+Au	  at	  RHIC	  pressure	  gradient	  from	  asymmetric	  system	  :	  	  Non-­‐zero	  v1	  at	  η∼0		  Possible	  E-­‐ﬁeld	  eﬀect	  :	  Charge	  dependent	  v1	  Δv1	  =	  v1{h+}	  –	  v1{h-­‐}	  	STAR,	  QM15	
arXiv	  :	  1608.04100	
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4	µ (GeV)B

0.5
0.4 0.3
0.2LeS.	  0.1Phys.	  Rev.	  113	  (2014)	  052302	

B	2BES-I
BES-II
1dN{+/-­‐}/dφ ∼	  1	  +	  2	  a{+/-­‐}	  sin(φ{+/-­‐}	  -­‐	  ΦR.P.)	  γ ∼ - <	  a{+/-­‐}	  a{+/-­‐}	  >	

SSSS

OS

4 4	(H-H)
×10(	  H 	  –	  HOS 	  )	  X	  10Au+Au 30%-60%

0102

10R.P.	

sNN (GeV)

Chiral	  magne&c	  eﬀect	  charge	  separaaon	  w.r.t.	  reacaon	  plane	  “Same-­‐sign	  -­‐-­‐-­‐	  Opposite-­‐sign”	  charged	  pair	  31062.4	  GeV	27	  GeV	

11.5	  GeV	

somewhat	  reduced	  by	  mixed	  event	  subtracaon…	  	ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

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5	r = Δv2	  /	  ΔAch	Chiral	  magne&c	  wave	  	  Charge	  dependent	  v2	  : Δv2	  =	  v2{π-}	  -­‐	  v2{π+}	  	  vs	  charge	  asymmetry	  of	  event	  :	  Ach	
v2{+}	  ,	  v2{-­‐}	  	200	  GeV	Phys.	  Rev.	  LeS.	  114	  (2015)	  252302	
62.4	  GeV	39	  GeV	

27	  GeV	

19.6	  GeV	Ach	  =	11.5	  GeV	ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

N+	  -­‐	  N-­‐	N+	  +	  N-­‐	7.7	  GeV	ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

6	!"#$%&'(&#)*+(+#&',"-&'*(.#""*+-/#&(01*&#2*&-(Small	  vs	  Large	  system	  -­‐-­‐-­‐	  indicaaon	  of	  ellipac	  ﬂow	  evoluaon	  -­‐-­‐-­‐	%&(0!$(.#++%3%#&3(4%51(%6*&/7*6(0-"/.+*3(-5(89:(p+p	  (high	  mult.)	

p+A	!"#$%&'("#$')*+,#'-$+.#/0+1%2'
34/'1"#'(56'(477894/8:4$' A+A	';41'<&8/=0'>4/=0"4?'@ABC'CMS,	  QM15	
'B';HWM'6!'T#6%6V'6!%MGQ'R#S'T#6%UV'#%U

MGQ'R#S'T#6%UV'#%U

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	! =)*'>2?@A*B'C**+'?+'1DD'C,CE*FC'1E'E)*'GH.I'

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

7	

pAu,	  dAu,	  3HeAu	  at	  RHIC	  -­‐-­‐-­‐	  interpretaaon	  works	  with	  hydro-­‐dynamics	  -­‐-­‐-­‐	Phys.	  Rev.	  LeS.	  114	  	  (2015)	  192301	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

Phys.	  Rev.	  LeS.	  115	  (2015)	  142301	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

8	Ellip&c	  ﬂow	  	  	  	  	  -­‐	  mass	  dependence	  	  	  	  	  	  	  	  from	  hydro-­‐dynamics	  	  	  	  	  -­‐	  number	  of	  quark	  scaling	  	  	  	  	  	  	  based	  on	  quark	  coalescence	  	Phys.	  Rev.	  LeS.	  99	  (2007)	  052301	
Phys.	  Rev.	  LeS.	  91	  (2003)	  182301	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

Hadron	ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

9	Higher	  order	  event	  anisotropy	
V2	

V4{Φ4}	

V3	

V4{Φ2}	

Collecave	  expansion	  originated	  from	  ﬂuctuaang	  iniaal	  density	  distribuaon	  	  Mass	  dependence	  and	  meson/baryon	  separaaon	  	  	Phys.	  Rev.	  C	  93	  	  (2016)	  051902R	
ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

10	Phys.	  Rev.	  LeS.	  116	  (2016)	  112302	  3rd	  order	  event	  anisotropy	  (v3)	  	  -­‐-­‐-­‐	  Triangular	  expansion	  -­‐-­‐-­‐	  normalized	  by	  	  system	  energy	  density	  :	  	  nch,PP	  =	  (dNch/dη)	  /	  (Npart/2)	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

11	Anisotropic	  shape	  	  aWer	  the	  expansion	  pT1	  	  Ellipac	  and	  Triangular	  shape	  at	  freeze-­‐out	  remained	  (2nd)	  or	  reversed	  (3rd)	

side	  view	  size	  qT-­‐side	  :	  RT-­‐side	  pT2	  depth	  +	  ame	  duraaon	  qT-­‐out	  :	  RT-­‐out	  Phys.	  Rev.	  LeS.	  112	  (2014)	  222301	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

12	

Trig.	

Shape	  and/or	  ﬂow	  rela&on	  	  to	  the	  jet	  modiﬁca&on	  	1/Ntrig dNPair/dΔφ	

PHENIX	  preliminary	Δη	  	  vs	  	  ηJet	-­‐π/2	  	  	  	  	  	  	  0	  	  	  	  	  	  	  π/2	  	  	  	  	  	  π	-­‐π/2	  	  	  	  	  	  	  0	  	  	  	  	  	  	  π/2	  	  	  	  	  	  π	Δφ	  =	  φAsso.	  –	  φTrig.	
ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

13	

NCQ	  and	  hydro	  scaling	  of	  v2	  	  -­‐-­‐-­‐	  partonic	  &	  hadronic	  eﬀects	  -­‐-­‐-­‐	  	  Phys.	  Rev.	  LeS.	  116	  (2016)	  062301	

(qqq)	  (qq)	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	(sss)	  (ss)	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

14	Extrac&on	  of	  quark	  pT	  distribu&on	  -­‐-­‐-­‐	  based	  on	  quark	  coalescence	  -­‐-­‐-­‐	ks	  =	  N(Ω)/N(φ)	  =	  N(sss)/N(ss)	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

Phys.	  Rev.	  C	  93	  (2016)	  021903R	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

15	Suppression	  and	  ﬂow	  of	  heavy	  quark	  Strong	  suppression	  and	  sizable	  ﬂow	  of	  heavy	  quarks	  via	  single	  inclusive	  electron	  measurements	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

16	

Iden&ﬁca&on/separa&on	  of	  heavy	  quarks	  	  	  Improvement	  with	  	  Silicon	  Vertex	  Detector	  (VTX)	  	  upgrade	  at	  PHENIX	
Phys.	  ReV.	  C	  93	  (2016)	  034904	

STAR	  preliminary	D0 :	  STAR,	  QM15	
KS φ Ω	  :	  Phys.	  Rev.	  LeS.	  116	  (2016)	  062301	

Improvement	  with	  	  Heavy-­‐Flavor	  Tracker	  (HFT)	  	  upgrade	  at	  STAR	ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

17	Thermal	  photon	  yield	  and	  ﬂow	  v2	v3	arXiv:1509.07758	  	ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	-­‐	  Large	  photon	  yield	  	  	  	  from	  early	  stage	  -­‐	  Large	  photon	  ﬂow	  	  	  	  from	  later	  stage	  -­‐	  New	  data	  from	  STAR	  	  	  	  at	  arXiv:1607.01447	  	  	  	  with	  somewhat	  	  	  	  smaller	  yield	  -­‐	  Bremsstrahlung	  	  	  	  	  with	  B-­‐ﬁeld…	  	  ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

18	

Net-­‐proton	  distribu&on	  Fluctua&on	  of	  conserved	  quan&ty	  	  (net-­‐Baryon	  number)	  Phys.	  Rev.	  LeS.	  112	  (2014)	  032302	  	  Change	  of	  correla&on	  length	  	  at	  phase	  boundary	  close	  to	  	  the	  cri&cal	  point	  ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

19	STAR,	  QM15	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

20	Summary	  	  • Radial	  and	  anisotropic	  ﬂows	  • Correla&ons	  with	  reac&on	  planes	  • Fluctua&ons	  M.	  Kitazawa,	  	  H.	  Sako,	  et.	  al.	  	  (J-­‐PARC-­‐HI	  LOI)	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

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21	

Npart	ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

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22	

200
Au+Au Collisions (GCE)180

Tch (MeV)

160
140
120
100

Data 0-5%
Data 0-5% 2CFO (S)Data 0-5% 2CFO (NS)CleymansAndronic

PLB 2014

80STAR + PRL 2014

60
20 30

1002001000µ (MeV)B

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

23	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

24	

ISMD2016,	  29/Aug-­‐2/Sep,	  Jeju,	  Korea	

ShinIchi	  Esumi,	  CiRfSE,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

25