Verbund: 05P2021 - Aufbau von CBM bei FAIR; Thema: Compressed-Baryonic-Matter-Physik an FAIR: Gittersimulationen zur starken Wechselwirkung mit endlicher Baryonendichte

Abstract

Das CBM Experiment erzeugt Materie bei extremen Bedingungen, sowohl im Bezug auf die Temperatur als auch auf die Dichte. H¨ohere Baryonendichten kommen in der Natur nur noch in Neutronensternen und bei ihren Verschmelzungen, von denen u.a. durch die Messung der Gravitationswellen erfahren k¨onnen. Diese Datenquellen werden uns in der nahen Zukunft zu einer Vielzahl von neuen Erkentnissen uber dichte Materie führen. Dieses Projekt setzte sich das Ziel die Methoden der Theorie zu diesem neuen Bereich zu erweitern. Eine Komponente des Standardmodells der Teilchenphysik spielt eine besondere Rolle im Energiebereich des CBM Experiments: Quantenchromodynamik, die Theorie der starken Wechselwirkung. Diese kann durch Computersimulationen im Rahmen der Gittereichtheorie gelöst werden. Bei der Untersuchung von hohen Temperaturen haben Gittersimulationen bereits wertvolle Erkentnisse geliefert, z.B. die Ubergangstemperatur bei verschwindender Dichte und dass dieser Übergang zwischen der hadronischer Phase und dem Quark Gluon Plasma ein Crossover ist. Die Simulation bei endlicher Baryonendichte stellt eine besondere Herausforderung dar. In diesem Forschungsprojekt ver¨offentlichten wir einerseits algorithmische Studien, die die einzelnen Probleme adressieren, andererseits berechneten wir in phenomenologischen Publikationen konkrete Observablen, wie z.B. die Ubergangstemperatur zum Quark Gluon Plasma, Zustandsgleichung sowie Fluktuationen von erhaltenen Ladungen, z.B. die der Baryonen, die eine besondere Rolle bei der Suche nach kritischem Verhalten im Phasendiagram spielen. Als Illustration geben wir die Ubergangslinie des Crossovers auf der ¨ T − µB-Ebene des Phasendiagramms an (Abb. 1) Datei-Upload durch TIB