Experimental	  Results	  from	  RHIC	
PHENIX	  experiment	

ShinIchi	  Esumi	  Inst.	  of	  Physics,	  Univ.	  of	  Tsukuba	  STAR	  experiment	

ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka		  Contents	  • Direct	  photons	  • Jet	  quenching	  • d-­‐Au	  and	  ridge/ﬂow	  • Beam	  energy	  scan	  ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

1	Enhanced	  thermal	  photon	  producXon	  at	  low	  pT	

AuAu	

• Virtual	  and	  real	  photon	  measurements	  via	  internal	  and	  external	  conversion	  methods	  with	  electron	  pair	  measurements	  • Real	  photon	  measurements	  with	  EM-­‐cal	  	arXiv:1405.3940	

pp	

dN	  /	  dy	

independent	  slope	  w.r.t.	  centrality	
yield	  ~	  Npart1.5	  	Npart	

ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

2	Patrick	  Huck,	  QM14	  Meeinv.	  spectra	  and	  Direct	  γthermal	  from	  STAR	  experiment	  STAR	  Preliminary	  200G
eV	  AChi	  Yang,	  QM14	  u+Au	

Low	  mass	  di-­‐lepton	  yield	  :	  	  	  almost	  consistent	  with	  CERES	  at	  ∼20GeV	  	  somewhat	  lower	  than	  PHENIX	  at	  ∼200	  GeV	  thermal	  photon	  spectra	  :	  consistent	  with	  PHENIX	  	ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

3	

Direct	  (thermal)	  photon	  v2	  and	  v3	  Sanshiro	  Mizuno,	  QM14	

• comparable	  to	  hadron	  for	  both	  v2	  and	  v3	  at	  2∼3GeV/c	  • ﬂaber	  pT	  dependence	  of	  v2	  at	  low	  pT	  • signiﬁcant	  contribuXon	  from	  photons	  from	  later	  stages	  ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

4	arXiv:1405.3940	

Rγ	  comparison	  between	  RHIC	  and	  LHC	
Two	  main	  ingredients	  for	  direct	  γ	  vn	  are	  :	  (1)	  vn	  of	  inclusive	  and	  decay	  photons	  (2)	  relaXve	  fracXon	  of	  signal	  photon	  Rγ	  	Rγ	Friederike	  Bock,	  QM14	  Benjamin	  Bannier,	  QM14	  	  	  	  	  	  	  	  Rγ ∼ 20%	  (+/-­‐	  5%)	  at	  RHIC	  	  	  	  	  	  	  	  Rγ ∼ 15%	  (+/-­‐	  10%)	  at	  LHC	  	  2.76TeV	  Pb+Pb	

ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	• not	  enough	  signiﬁcance	  at	  LHC	  yet	  • inclusive	  γ	  vn	  measurements	  are	  	  relaXvely	  good	  at	  both	  RHIC/LHC	  • idenXﬁed	  virtual	  photon	  vn	  pT	  (GeV/c)	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

5	

PRL 109 (2012) 152302

High	  pT	  direct	  photon	  	  as	  penetraXng	  probe	
• RAA	  (γdir	  at	  high	  pT)	  	  ∼	  	  1	  • v2	  (γdirat	  high	  pT)	  	  ∼	  	  0	  	  	  	  	  	  (relaXvely	  easy,	  since	  Rγ	  is	  much	  larger	  than	  1)	  PRL 109 (2012) 122302

v2	π0	RAA	  	v2	π0	γdir	

γinc	2.76TeV	  Pb+Pb	γdir	STAR	  preliminary		  	  	  	  	  	  	  	  10	  	  	  	  	  	  	  	  	  12	  	  	  	  	  	  	  	  	  14	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  16	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  18	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  pT	  (GeV/c)	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

6	ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	(F.F.	  RaXo	  w.r.t.	  pp)	PRL	  111	  (2013)	  032301	

(pT	  diﬀerence	  from	  pp)	(P.T.Y.	  RaXo	  w.r.t.	  pp)	Energy	  loss	  at	  high	  pT	  and	  	  re-­‐distribuXon	  of	  the	  lost-­‐energy	  	  at	  low	  pT	  in	  A+A	  at	  RHIC	  and	  LHC	

Yen-­‐Jie	  Lee,	  QM14	

PRL	  112	  (2014)	  122301	  ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

7	Jet	  quenching	  at	  RHIC	  	  (AJ	  distribuXon)	  	  •••
•lower	  jet	  energy	  than	  LHC	  smaller	  eﬀect	  than	  LHC	  larger	  eﬀect	  with	  smaller	  jet	  cone	  R∼0.2	  recovered	  jet	  energy	  with	  larger	  jet	  cone	  R∼0.4	

Recovery	  of	  	  the	  lost	  energy	

Joern	  Putschke,	  QM14	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

8	Jet	  suppression	  in	  central	  dAu?	  or	  peripheral	  enhancement?	
RCP	

Sarah	  Campbell,	  QM14	  π0,η : PRL	  98	  (2007)	  172302	

RdA	  ∼	  1	  	  for	  	  min.	  bias	  d+Au	

PRL	  107	  (2011)	  172301	  forw.-­‐forw.	

pT	  (GeV/c)	

j.nuclphysa.2013.02.184	
Similar	  eﬀect	  seen	  	  in	  pA	  at	  LHC-­‐ATLAS	

forw.-­‐cent.	

RdA	

JdA	  =	  IdA	  *	  RdA{trig}	

Central	  rapidity	

small-­‐x	  eﬀect	

xAufrag	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

9	Bias	  test	  at	  dAu	  (RHIC)	  and	  at	  pPb(LHC)	  with	  Hijing	

trigger	  bias	  in	  the	  event	  selecXon	  as	  in	  p+p	  mulXplicity	  bias	  in	  the	  centrality	  determinaXon	  arXiv:1310.4793	  	ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

QpA	  (ALICE),	  quark	  DoF	  in	  Ncoll	  (ATLAS),,,	
ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

10	

PRL	  112	  (2014)	  252301,	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  PRL	  109	  (2012)	  242301,	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  PRC	  87	  (2013)	  034904	
Backward	  Au-­‐going	Central	Forward	  d-­‐going	Higher	  parXcle	  density	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  Lower-­‐x	  gluon	  in	  Au	  	  	Heavy	  Flavor	  and	  J/psi	  in	  d-­‐Au	
away-­‐side	  suppression	  in	  dAu	  for	  e(central)	  –	  µ(forward)	  correlaXon	

PRC	  89	  (2014)	  034915	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

11	EllipXc	  ﬂow	  in	  	  200GeV	  d	  +	  Au	  at	  RHIC-­‐PHENIX	  	peripheral	  subt.	
arXiv:1404.7461	

two	  PHENIX	  results	  2P	  :	  two	  parXcle	  within	  |η|<0.35	  	  	  	  	  	  	  	  	  and	  peripheral	  subtracted	  	  	  EPMPC	  :	  resoluXon	  is	  determined	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  via	  3-­‐sub	  event	  correlaXons	  	  • Φ2central	  arm	  [|η|<0.35]	  • Φ2Au-­‐side	  MPC	  [-­‐4<η<-­‐3]	  • Φ1Au-­‐spectator	  ZDC	  [η<-­‐5]	  	  	ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

12	

Backward	  -­‐	  Central	  correlaXon	  	  Forward	  -­‐	  Central	  correlaXon	  	  1	3	200GeV	  d	  +	  Au	  at	  RHIC-­‐PHENIX	  	Forward	  -­‐	  Backward	  	  CorrelaXon	  with	  |Δη|	  >	  6.0	  Au-­‐going	  :	  -­‐3.7	  <	  η	  <	  -­‐3.1	  d-­‐going	  :	  3.1	  <	  η	  <	  3.9	  2	Shengli	  Huang,	  QM14	  ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

13	

0-­‐20%	  40-­‐100%	  200GeV	  d	  +	  Au	  at	  RHIC-­‐STAR	  	STAR	  Preliminary	  no	  ﬂow	  eﬀect	  	  in	  dAu	  ?	

clear	  ridge/v2	  signal	  at	  Δη∼1.5	  posiXve/negaXve	  diﬀerence	
Yi	  Li,	  QM14	  ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

14	Hiroshi	  Nakagomi,	  	  
QM14	3He+Au	  collision	  data	  	  already	  on	  tape	  in	  RHIC-­‐RUN14	200GeV	  Cu+Au	
Rihan	  Haque,	  QM14	η	Various	  ﬂow	  	  tests	  at	  RHIC	
200GeV	  Au+Au	
v1	  =	  0	  at	  y	  ∼ 0	  in	  asymmetric	  system	  precision	  comparison	  of	  proton,	  φ v2	

3He-­‐Au	  collision	  data	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

15	

εﬁnal	  via	  HBT	  interferometry	

Event	  Shape	  Engineering	  	  by	  	  Flow-­‐Vector	  	  Q2	  selecXon	  	  ε2iniXal	  –	  v2	  –	  ε2ﬁnal	

full	

1/Ntrig	  	  	  	  dNPair/dΔφ	

Takafumi	  Niida,	  WPCF14	  PHENIX	  preliminary	-­‐1	  	  	  	  0	  	  	  	  1	  	  	  	  2	  	  	  	  3	  	  	  	  4	Takahito	  Todoroki,	  QM12	  ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

-­‐1	  	  	  	  0	  	  	  	  1	  	  	  	  2	  	  	  	  3	  	  	  	  4	Δφ	  =	  φAsso.	  –	  φTrig.	

Soumya	  Mohapatra,	  QM14	  ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

16	PRL112	  (2014)	  162301	  	  PRL	  112	  (2014)	  082302		  Beam	  energy	  	  dependence	  	  of	  	  v1,	  v2,	  HBT	  	  and	  charge	  asymmetry	  Roy	  Lacey,	  QM14	

∼vexpansion	

arXiv:1404.1433	

∼Δτ		  10∼100 GeV	Nu	  Xu,	  QM14	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

17	

FluctuaXon	  of	  conserved	  quanXXes	  such	  as	  net-­‐baryon,	  net-­‐charge	  distribuXon	  	  PRL	  112	  (2014)	  032302	

10∼100 GeV	arXiv:1402.1558	

Nu	  Xu,	  QM14	
ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

18		  Summary	  	  • Direct	  photons	  thermal	  photon	  signal	  large	  v2,v3	  of	  thermal	  photon	  penetraXon	  of	  direct	  photon	  • Jet	  quenching	  energy	  loss	  of	  parton	  Re-­‐distribuXon	  of	  lost-­‐energy	  • d-­‐Au	  and	  ﬂow	  suppression	  or	  enhancement	  Ridge-­‐like	  and	  v2-­‐like	  structure	  • Beam	  energy	  scan	  various	  indicaXve	  signals	  of	  phase	  transiXon	  including	  ﬂuctuaXon	  of	  conserved	  quanXXes	  ATHIC2014,	  5/Aug,	  Osaka	

ShinIchi	  Esumi,	  Univ.	  of	  Tsukuba	

19