Papers
Topics
Authors
Recent
Search
2000 character limit reached

Net-Proton Number Cumulants in Strongly and Weakly Coupled QGP

Published 8 Jul 2024 in hep-ph, hep-th, nucl-ex, and nucl-th | (2407.06327v2)

Abstract: We provide a description of the QCD phase diagram across different energy regimes. Without any adjustable free parameters fitted to lattice or experimental data, we demonstrate that the net-proton number cumulant ratios from the Beam Energy Scan-I (BES-I) central (0−5%0-5\%) Au+Au collision experiments at RHIC, for center-of-mass energies s≥39 GeV\sqrt{s} \geq 39\,\text{GeV}, are well described by the dynamical soft-wall\textit{dynamical soft-wall} AdS black hole model, indicating the formation of a strongly coupled quark-gluon plasma (sQGP) dominated by gluons in the large NcN_c limit. We identify a critical point at μB=247 MeV\mu_B = 247\,\text{MeV} or s=16 GeV\sqrt{s}=16\,\text{GeV} in this model, where net-proton cumulant ratios show non-monotonic variation. However, for $\sqrt{s} < 39\,\text{GeV}$, the recent BES-II data does not exhibit the expected variation due to the critical point, suggesting instead a transition to a nearly-cold (μB≫T\mu_B \gg T) weakly coupled QGP (wQGP), for $\sqrt{s} < 7.7\,\text{GeV}$, dominated by valence quarks. This prediction can be tested by the upcoming STAR Fixed-Target experimental data.

Authors (1)
Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (38)
  1. M. Gyulassy and L. McLerran, Nucl. Phys. A 750, 30 (2005), arXiv:nucl-th/0405013 .
  2. P. Braun-Munzinger and J. Stachel, Nature 448, 302 (2007).
  3. B. V. Jacak and B. Muller, Science 337, 310 (2012).
  4. N. Itoh, Prog. Theor. Phys. 44, 291 (1970).
  5. J. C. Collins and M. Perry, Phys. Rev. Lett. 34, 1353 (1975).
  6. N. Cabibbo and G. Parisi, Phys. Lett. B 59, 67 (1975).
  7. G. Chapline and M. Nauenberg, Phys. Rev. D 16, 450 (1977).
  8. E. V. Shuryak, Phys. Lett. B 78, 150 (1978).
  9. U. W. Heinz and M. Jacob,   (2000), arXiv:nucl-th/0002042 .
  10. J. e. a. Adams, Nucl. Phys. A 757, 102 (2005), arXiv:nucl-ex/0501009 .
  11. I. e. a. Arsene, Nucl. Phys. A 757, 1 (2005), arXiv:nucl-ex/0410020 .
  12. K. e. a. Adcox, Nucl. Phys. A 757, 184 (2005), arXiv:nucl-ex/0410003 .
  13. B. e. a. Back, Nucl. Phys. A 757, 28 (2005), arXiv:nucl-ex/0410022 .
  14. J. Schukraft, Phys. Scripta T 158, 014003 (2013), arXiv:1311.1429 .
  15. E. V. Shuryak and I. Zahed, Phys. Rev. C 70, 021901 (2004), arXiv:hep-ph/0307267 .
  16. E. Shuryak, Rev. Mod. Phys. 89, 035001 (2017), arXiv:1412.8393 [hep-ph] .
  17. K. Fukushima and T. Hatsuda, Rept. Prog. Phys. 74, 014001 (2011).
  18. P. Braun-Munzinger and J. Wambach, Rev. Mod. Phys. 81, 1031 (2009).
  19. M. Asakawa and K. Yazaki, Nucl. Phys. A 504, 668 (1989).
  20. A. Bazavov et al. (HotQCD), Phys. Lett. B 795, 15 (2019), arXiv:1812.08235 [hep-lat] .
  21. X. Luo and N. Xu, Nucl. Sci. Tech. 28, 112 (2017).
  22. G. Odyniec, PoS CPOD2013, 043 (2013).
  23. J. Adam et al. (STAR), Phys. Rev. Lett. 126, 092301 (2021), arXiv:2001.02852 [nucl-ex] .
  24. K. C. Meehan (STAR), Nucl. Phys. A 956, 878 (2016).
  25. L. Adamczyk et al., Phys. Rev. C 96, 044904 (2017).
  26. M. A. Stephanov, Phys. Rev. Lett. 102, 032301 (2009), arXiv:0809.3450 [hep-ph] .
  27. Y. Hatta and T. Ikeda, Phys. Rev. D 67, 014028 (2003), arXiv:hep-ph/0210284 .
  28. M. A. Stephanov, Phys. Rev. Lett. 107, 052301 (2011), arXiv:1104.1627 [hep-ph] .
  29. R. V. Gavai and S. Gupta, Phys. Lett. B 696, 459 (2011).
  30. F. Gao and Y.-x. Liu, Phys. Rev. D 94, 076009 (2016), arXiv:1607.01675 [hep-ph] .
  31. F. Gao and J. M. Pawlowski, Phys. Rev. D 102, 034027 (2020), arXiv:2002.07500 [hep-ph] .
  32. J. M. Maldacena, Adv. Theor. Math. Phys. 2, 231 (1998), arXiv:hep-th/9711200 .
  33. D. Li and M. Huang, JHEP 11, 088 (2013), arXiv:1303.6929 [hep-ph] .
  34. M. Natsuume, AdS/CFT Duality User Guide, Vol. 903 (2015) arXiv:1409.3575 [hep-th] .
  35. K. A. Mamo and I. Zahed, Nucl. Phys. B 997, 116388 (2023), arXiv:2106.00752 [hep-ph] .
  36. E. Witten, Adv. Theor. Math. Phys. 2, 253 (1998), arXiv:hep-th/9802150 .
  37. S. S. Gubser and A. Nellore, Phys. Rev. D 78, 086007 (2008), arXiv:0804.0434 [hep-th] .
  38. J. Adamczewski-Musch et al. (HADES), Phys. Rev. C 102, 024914 (2020), arXiv:2002.08701 [nucl-ex] .
Citations (1)

Summary

No one has generated a summary of this paper yet.

Paper to Video (Beta)

No one has generated a video about this paper yet.

Whiteboard

No one has generated a whiteboard explanation for this paper yet.

Open Problems

We haven't generated a list of open problems mentioned in this paper yet.

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Tweets

Sign up for free to view the 1 tweet with 0 likes about this paper.