Growth of Long Range Forward-Backward Multiplicity Correlations with Centrality in Au+Au Collisions at sNN\sqrt{s_{NN}} = 200 GeV

Forward-backward multiplicity correlation strengths have been measured with the STAR detector for Au+Au and $\textit{p+p}$ collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 200 GeV. Strong short and long range correlations (LRC) are seen in central Au+Au collisions. The magnitude of these correlations decrease with decreasing centrality until only short range correlations are observed in peripheral Au+Au collisions. Both the Dual Parton Model (DPM) and the Color Glass Condensate (CGC) predict the existence of the long range correlations. In the DPM the fluctuation in the number of elementary (parton) inelastic collisions produces the LRC. In the CGC longitudinal color flux tubes generate the LRC. The data is in qualitative agreement with the predictions from the DPM and indicates the presence of multiple parton interactions.Comment: 6 pages, 3 figures The abstract has been slightly modifie

K/pi Fluctuations at Relativistic Energies

We report results for $K/\pi$ fluctuations from Au+Au collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 19.6, 62.4, 130, and 200 GeV using the STAR detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. Our results for $K/\pi$ fluctuations in central collisions show little dependence on the incident energies studied and are on the same order as results observed by NA49 at the Super Proton Synchrotron in central Pb+Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 12.3 and 17.3 GeV. We also report results for the collision centrality dependence of $K/\pi$ fluctuations as well as results for $K^{+}/\pi^{+}$, $K^{-}/\pi^{-}$, $K^{+}/\pi^{-}$, and $K^{-}/\pi^{+}$ fluctuations. We observe that the $K/\pi$ fluctuations scale with the multiplicity density, $dN/d\eta$, rather than the number of participating nucleons.Comment: 6 pages, 4 figure

Measurements of Strangeness Production at 62.4 GeV

O principal objetivo deste trabalho foi obter a produção das partículas estranhas K0, e em colisões entre íons pesados relativísticos para ÖsNN = 62.4 GeV, bem como estudar o comportamento sistemático dessa produção em função da energia. Para isso, utilizamos os dados provenientes da colisão de íons pesados relativísticos obtidos pelo experimento STAR do RHIC. O objetivo deste trabalho também foi o de estudar dois estágios específicos da evolução do fireball formado nessas colisões: os chamados freeze-out químico e térmico. Estes estágios (ou fases) foram estudadas a partir das razões entre diversas partículas e da distribuição de momento transversal das mesmas, comparando os resultados com previsões e ajustes de modelos térmicos, a fim de avaliar possíveis efeitos da formação de um Plasma de Quarks e Gluons (QGP) em equilíbrio térmico sobre os hádrons medidos pelo experimento. O freeze-out químico foi estudado a partir das razões entre abundâncias de partículas produzidas na colisão, que foram comparadas a ajustes de um modelo térmico que trata o fireball como um gás de hádrons em equilíbrio (THERMUS) e aos resultados de um modelo que não assume esse equilíbrio (SHM). Com essa abordagem, verificamos que o modelo THERMUS ajusta bem os dados experimentais para uma ampla faixa de energias de colisão, principalmente para 62.4 GeV. Os parâmetros termodinâmicos obtidos foram estudados em função da energia para verificarmos se há um comportamento suave do sistema ou mudanças abruptas. O estudo indicou que esse comportamento é suave com a energia. Ainda neste estudo do freeze-out químico, comparamos os resultados do modelo THERMUS com os resultados do modelo que considera o não ? equilíbrio químico, o SHM. Nesta comparação, a razão apresentou um comportamento interessante, sugerindo que a energias mais baixas o sistema se comporta conforme a prescrição do modelo SHM, enquanto que o modelo que considera o fireball como um gás de hádrons em equilíbrio, novamente, demonstrou melhor compatibilidade a energias mais altas, reafirmando aqui a indicação de uma possível formação de um sistema termalizado. O freeze-out cinético/térmico foi estudado com os espectros de momento transversal, considerando um modelo fenomenológico inspirado na hidrodinâmica. Os resultados mostram que eventos mais centrais apresentam uma velocidade de expansão maior e uma temperatura menor, condizente com uma fonte que tem um gradiente de pressão maior. Também foi observado que a partícula ? apresenta sempre uma temperatura maior que as outras partículas (p, ?, ?) indicando um desacoplamento anterior dessas partículas em relação às outras. Finalmente, estudamos a utilização do SVT para a reconstrução de V0s, procurando compreender a maneira correta de se utilizar este detector na análise. Os resultados mostram que a utilização desse detector pode levar a uma melhora na eficiência e na pureza durante a reconstrução dessas partículas.The main goal of this work was to measure the production of the singly strange particles, such as K0, and in Au+Au collisions at ?sNN = 62.4 GeV, inserting these results in a systematic energy scan study. The data were obtained from the STAR detector, one of the RHIC experiments. In addition, we have used the particle production in these collision to study two specific stages of the fireball evolution: the chemical and kinetic freeze-outs. These two stages were studied comparing the ratio between different particles (strange or not) and also the transverse momentum distribution with thermal models fits in order to check possible effects of equilibrated Quark Gluon Plasma (QGP) in the hadron production. The chemical freeze-out was studied comparing the ratios between particles produced in the collision with two different thermal models: one which assumes a equilibrated hadron gas (THERMUS) and another one which assumes a possible non-equilibrated system (SHM). The experimental data were well described by the THERMUS model fit in a great range of energy collisions, mainly at 62.4 GeV. The thermodynamic parameters had been studied as function of the energy in order to verify if it has a smooth or abrupt behavior. The result indicated that this behavior is very smooth with energy. We also compared these results with SHM\'s predictions and, in this comparison, the ratio presented an interesting behavior, suggesting that at low energies the fireball consists of a non-equilibrated system, such as described by SHM model, whereas the model that considers the fireball as a equilibrated hadron gas. The kinetic freeze-out was studied with the transverse momentum spectra using a hydrodynamics inspired model. The results indicate that for the most central events there is a higher expanding velocity and a lower freeze-out temperature. It was also observed that for the particle, the freeze-out temperature is higher than the one for other particles (?, K, p) indicating an earlier decoupling of these particles from the fireball. Finally, we have studied the inclusion for the SVT in the V0 reconstruction analysis, trying to optimize this detector usage in the analysis. The results show that the inclusion of this detector in the analysis can improve the efficiency and purity of the V0 reconstruction in the STAR experiment

Measurements of Strangeness Production at 62.4 GeV

O principal objetivo deste trabalho foi obter a produção das partículas estranhas K0, e em colisões entre íons pesados relativísticos para ÖsNN = 62.4 GeV, bem como estudar o comportamento sistemático dessa produção em função da energia. Para isso, utilizamos os dados provenientes da colisão de íons pesados relativísticos obtidos pelo experimento STAR do RHIC. O objetivo deste trabalho também foi o de estudar dois estágios específicos da evolução do fireball formado nessas colisões: os chamados freeze-out químico e térmico. Estes estágios (ou fases) foram estudadas a partir das razões entre diversas partículas e da distribuição de momento transversal das mesmas, comparando os resultados com previsões e ajustes de modelos térmicos, a fim de avaliar possíveis efeitos da formação de um Plasma de Quarks e Gluons (QGP) em equilíbrio térmico sobre os hádrons medidos pelo experimento. O freeze-out químico foi estudado a partir das razões entre abundâncias de partículas produzidas na colisão, que foram comparadas a ajustes de um modelo térmico que trata o fireball como um gás de hádrons em equilíbrio (THERMUS) e aos resultados de um modelo que não assume esse equilíbrio (SHM). Com essa abordagem, verificamos que o modelo THERMUS ajusta bem os dados experimentais para uma ampla faixa de energias de colisão, principalmente para 62.4 GeV. Os parâmetros termodinâmicos obtidos foram estudados em função da energia para verificarmos se há um comportamento suave do sistema ou mudanças abruptas. O estudo indicou que esse comportamento é suave com a energia. Ainda neste estudo do freeze-out químico, comparamos os resultados do modelo THERMUS com os resultados do modelo que considera o não ? equilíbrio químico, o SHM. Nesta comparação, a razão apresentou um comportamento interessante, sugerindo que a energias mais baixas o sistema se comporta conforme a prescrição do modelo SHM, enquanto que o modelo que considera o fireball como um gás de hádrons em equilíbrio, novamente, demonstrou melhor compatibilidade a energias mais altas, reafirmando aqui a indicação de uma possível formação de um sistema termalizado. O freeze-out cinético/térmico foi estudado com os espectros de momento transversal, considerando um modelo fenomenológico inspirado na hidrodinâmica. Os resultados mostram que eventos mais centrais apresentam uma velocidade de expansão maior e uma temperatura menor, condizente com uma fonte que tem um gradiente de pressão maior. Também foi observado que a partícula ? apresenta sempre uma temperatura maior que as outras partículas (p, ?, ?) indicando um desacoplamento anterior dessas partículas em relação às outras. Finalmente, estudamos a utilização do SVT para a reconstrução de V0s, procurando compreender a maneira correta de se utilizar este detector na análise. Os resultados mostram que a utilização desse detector pode levar a uma melhora na eficiência e na pureza durante a reconstrução dessas partículas.The main goal of this work was to measure the production of the singly strange particles, such as K0, and in Au+Au collisions at ?sNN = 62.4 GeV, inserting these results in a systematic energy scan study. The data were obtained from the STAR detector, one of the RHIC experiments. In addition, we have used the particle production in these collision to study two specific stages of the fireball evolution: the chemical and kinetic freeze-outs. These two stages were studied comparing the ratio between different particles (strange or not) and also the transverse momentum distribution with thermal models fits in order to check possible effects of equilibrated Quark Gluon Plasma (QGP) in the hadron production. The chemical freeze-out was studied comparing the ratios between particles produced in the collision with two different thermal models: one which assumes a equilibrated hadron gas (THERMUS) and another one which assumes a possible non-equilibrated system (SHM). The experimental data were well described by the THERMUS model fit in a great range of energy collisions, mainly at 62.4 GeV. The thermodynamic parameters had been studied as function of the energy in order to verify if it has a smooth or abrupt behavior. The result indicated that this behavior is very smooth with energy. We also compared these results with SHM\'s predictions and, in this comparison, the ratio presented an interesting behavior, suggesting that at low energies the fireball consists of a non-equilibrated system, such as described by SHM model, whereas the model that considers the fireball as a equilibrated hadron gas. The kinetic freeze-out was studied with the transverse momentum spectra using a hydrodynamics inspired model. The results indicate that for the most central events there is a higher expanding velocity and a lower freeze-out temperature. It was also observed that for the particle, the freeze-out temperature is higher than the one for other particles (?, K, p) indicating an earlier decoupling of these particles from the fireball. Finally, we have studied the inclusion for the SVT in the V0 reconstruction analysis, trying to optimize this detector usage in the analysis. The results show that the inclusion of this detector in the analysis can improve the efficiency and purity of the V0 reconstruction in the STAR experiment

Observation of Two-source Interference in the Photoproduction Reaction AuAu→AuAuρ0Au Au \to Au Au \rho^0

In ultra-peripheral relativistic heavy-ion collisions, a photon from the electromagnetic field of one nucleus can fluctuate to a quark-antiquark pair and scatter from the other nucleus, emerging as a $\rho^0$. The $\rho^0$ production occurs in two well-separated (median impact parameters of 20 and 40 fermi for the cases considered here) nuclei, so the system forms a 2-source interferometer. At low transverse momenta, the two amplitudes interfere destructively, suppressing $\rho^0$ production. Since the $\rho^0$ decay before the production amplitudes from the two sources can overlap, the two-pion system can only be described with an entangled non-local wave function, and is thus an example of the Einstein-Podolsky-Rosen paradox. We observe this suppression in 200 GeV per nucleon-pair gold-gold collisions. The interference is $87{\rm (stat.)}\pm 8$ (syst.) of the expected level. This translates into a limit on decoherence due to wave function collapse or other factors, of 23% at the 90% confidence level.Comment: Slightly revised version, to appear in PRL. 6 pages with 4 figure

Center of mass energy and system-size dependence of photon production at forward rapidity at RHIC

We present the multiplicity and pseudorapidity distributions of photons produced in Au+Au and Cu+Cu collisions at \sqrt{s_NN} = 62.4 and 200 GeV. The photons are measured in the region -3.7 < \eta < -2.3 using the photon multiplicity detector in the STAR experiment at RHIC. The number of photons produced per average number of participating nucleon pairs increases with the beam energy and is independent of the collision centrality. For collisions with similar average numbers of participating nucleons the photon multiplicities are observed to be similar for Au+Au and Cu+Cu collisions at a given beam energy. The ratios of the number of charged particles to photons in the measured pseudorapidity range are found to be 1.4 +/- 0.1 and 1.2 +/- 0.1 for \sqrt{s_NN} = 62.4 GeV and 200 GeV, respectively. The energy dependence of this ratio could reflect varying contributions from baryons to charged particles, while mesons are the dominant contributors to photon production in the given kinematic region. The photon pseudorapidity distributions normalized by average number of participating nucleon pairs, when plotted as a function of \eta - ybeam, are found to follow a longitudinal scaling independent of centrality and colliding ion species at both beam energies.Comment: 19 pages and 5 figures, Accepted for publication in Nuclear Physics

Measurement of D* mesons in jets from p plus p collisions at root s=200 GeV

We report the measurement of charged D* mesons in inclusive jets produced in proton-proton collisions at a center-of-mass energy root s = 200 GeV with the STAR experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider. For D* mesons with fractional momenta 0.2&lt;z&lt;0.5 in inclusive jets with 11.5 GeV mean transverse energy, the production rate is found to be N(D*(+) + D*(-))/N(jet) = 0.015 +/- 0.008(stat) +/- 0.007(sys). This rate is consistent with perturbative QCD evaluation of gluon splitting into a pair of charm quarks and subsequent hadronization