Исследование начальных состояний и разработка методов их анализа в протонных и ядерных столкновениях при энергиях коллайдера NICA: 2019 г. этап 2

Project

Project Details

Description

Подготовка фундаментальных исследований свойст сильновзаимодействующей материи на коллайдере НИКА
Основной целью проекта является исследование возможностей детектора MPD по анализу корреляций и флуктуаций выходов частиц с помощью новых предложенных сильноинтенсивных величин, а именно, изучение поведения этих наблюдаемых в доступных для измерений на MPD диапазонах быстрот, импульсов, в условиях неточной идентификации сортов частиц, а также оценке необходимой статистики набранных данных для извлечения новой информации о физике среды, возникающей при соударении ядер при энергиях NICA.

Для достижения указанной цели, будут решены следующие задачи:
1. Анализ существующих возможностей по запуску симуляций событий на платформе MpdRoot в различных генераторах ядро-ядерных соударений, которые представляют интерес, с точки зрения заложенных в них физических моделей, для вычисления флуктуаций с помощью новых сильноинтенсивных наблюдаемых. Оценка возможностей использования уже существующих выборок смоделированных событий.
2. Подготовка наборов конфигураций для генераторов событий для запуска симуляций при энергиях и типах ядер, планирующихся к изучению на NICA. Проведение на платформе MpdRoot симуляций GEANT-отклика экспериментальной установки MPD с целью изучения возможностей установки по анализу различных наблюдаемых (корреляции и флуктуации выходов частиц).
3. Разработка и интеграция в MpdRoot программного кода анализа новых сильноинтенсивных наблюдаемых.
4. Расчет новых предложенных наблюдаемых в смоделированных данных на уровне первичных данных из генераторов событий, а также на уровне данных, реконструированных на основе отклика установки. Демонстрация рассчитанного в генераторах поведения новых переменных как функции центральности и энергии соударения, а также аксептанса установки MPD.
5. Имплементация в пакет MpdRoot программного кода процедур коррекции предложенных флуктуационных наблюдаемых на эффективность регистрации частиц в MPD.
6. Имплементация в пакет MpdRoot кода метода Identity для коррекции флуктуационных наблюдаемых на долю неверно определенных сортов частиц.
7. Оценка возможностей эксперимента MPD по изучению новых переменных:
7.1. Определение условий изучения предложенных наблюдаемых в терминах быстротного и импульсного аксептанса установки MPD, качества идентификации сортов частиц в TPC, при наличии фона от вторичных частиц. Рассмотрение изменений в условиях анализа после включения в установку внутреннего трекера ITS и времяпролетной системы TOF (MPD stage-2).
7.2. Оценка необходимой статистики набранных событий для достижения заданного уровня достоверности расчетов новых наблюдаемых в условиях MPD.
7.3. Проведение сравнения возможностей MPD по анализу предложенных флуктуационных наблюдаемых с другими существующими или готовящимися экспериментальными установками.

Дополнительные цели проекта состоят в анализе возможностей проверки в эксперименте MPD соответствующих теоретических гипотез по исследованию корреляций между различными типами наблюдаемых, которые могут служить признаком новых физических явлений, относящихся к начальным моментам адронных столкновений, предшествующих образованию кварк-глюонной плазмы. Для этого предполагается решить следующие дополнительные задачи:
8. исследование на основе современных Монте-Карловских моделей применимости оценок числа нуклонов-участников и флуктуаций этой величины для ядро-ядерных столкновений как индикатора начальных условий;
9. исследование нижних границ применимости моделей кварк-глюонных струн и возможности наблюдения новых физических явлений, относящихся к начальным состояниям (типа слияния или расталкивания кварк-глюонных струн в столкновениях тяжелых ионов на коллайдере NICA);
10. разработка концептуального проекта системы пособытийного мониторирования столкновений пучков частиц на основе микроканальных пластин (MCP beam-beam collisions monitor/T0) для пособытийной косвенной информацию о центральности столкновений, прецизионной временной отметке события (так называемый T0 детектор).
11. создание локального центра обработки данных с необходимыми характеристиками на основе имеющегося оборудования (ресурсный центр СПбГУ, ресурсный парк Лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ) и с использованием существующих наработок в этой области. Центр необходим исполнителям проекта для работы с большими данными и для тестирования разрабатываемого программного обеспечения. Центр должен иметь возможность доступа к системам хранения данных экспериментов NICA, к репозиториям программного обеспечения этих экспериментов и иметь собственные локальные репозитории и системы хранения. Также необходимой характеристикой такого центра является удобный web-интерфейс, авторизованный доступ через браузер как к файлам, так и к системе обработки
Short title 18-02-40097\19 мега NICA 2019
AcronymRFBR_NICA_2019 - 2
StatusActive
Effective start/end date12/02/2029/03/21