Lucia QUATTROCCHI 1,2 for NEWCHIM Collaboration 1-Università degli Studi di Messina 2- INFN- Gruppo Collegato di Messina Studio di correlazioni a due o più particelle nelle reazioni 12 C+ 24 Mg e 12 C+ 208 Pb a E=35 AMeV

Not only EoS... Physics cases Invariant Mass Spectroscopy  Ricostruzione di stati instabili dalla correlazione fra due o più particelle  Spins degli stati, rapporti di branching di decadimenti simultanei e sequenziali  clusters, boson condensate, esistenza di nuovi stati?…. Dinamica nucleare FFemtoscopy: caratterizzazione spazio-temporale delle sorgenti di emissione EEquazione di stato della materia Nucleare Collisioni fra Ioni pesanti TECNICHE DI CORRELAZIONE: strumento di interconnessione tra dinamica e spettroscopia Correlazioni a due o più particelle

Dinamica nucleare “Temperature di emissione” Pochodzalla et al., Phys.Rev.C Li->t-α Physics case s Thermal Model La funzione di correlazione dipende da alcune proprietà spettroscopiche Spettroscopia Spin di stati instabili Spin di stati instabili W.P. Tan et al. Phys. Rev. C69, and PhD thesis MSU Xe+Au E=50 AMeV central collisions (LASSA data)

F. Grenier et al., Nucl. Phys. A811, 233 (2008). 12 C+ 24 Mg E=53 e 95 AMeV con INDRA Raduta et al., Phys. Lett. B 705, 65 (2011) 40 Ca+ 12 C E=25 AMeV con CHIMERA Studio del decadimento a tre corpi: simultaneo vs sequenziale 12 C->3α Correlazioni in apparati 4π

CHIMERA Charged Heavy Ion Mass and Energy Resolving Array Range angolare usato : 0 o <θ<30 ° decadimento del QP in collisioni in semi- periferiche Particles identification : Fino a Z=8 con dE-E and PSD in CsI(Tl); Esperimento “CORRELATION” con CHIMERA 12 C+ 24 Mg 35 AMeV 12 C+ 208 Pb 35 AMeV Dinamica nucleare Evoluzione spazio temporale delle sorgenti di emissione; Densità e temperature di emissione ; Spettroscopia di massa invariante Decadimenti di risonanze in nuclei leggeri ; Clustering nei nuclei e nella materia nucleare; Effetti del mezzo nel decadimento di risonanze (strutture nel mezzo) Typel Phys. Conf. Ser ;

Correlazioni a due particelle con CHIMERA α+α G.S 8 Be 3 MeV (2 + ) 6 Li -> d+α 2.24 MeV (Γ=300 KeV ) 8 Be -> α +α Stati del 8 Be G.S. E rel (total energy in CM)=92 keV 2 + E excitation (E rel +Q value ) = 3 MeV Stati del 6 Li 3 + E excitation = 2.19 MeV Γ=24 KeV

9.64 MeV 7.65 MeV 4.44 MeV 3-3- Meccanismi sequenziali e diretti nel decadimento di risonanze prodotte in collisioni fra ioni pesanti 12 C  3α Correlazioni a tre o più particelle: diretto vs sequenziale α AMeV T.K. Rana et al., PRC (2013) 12 C MeV M. Freer et al., PRC 49 (1994) R1751 …ma anche in reazioni dirette ed esperimenti di scattering anelastico (sono stati osservati decadimenti puramente sequenziali!!) 12 C AMeV F. Grenier et al., Nucl. Phys. A811, 233 (2008); 40 Ca AMeV Raduta et al., Phys. Lett. B 705, 65 (2011) Collisioni fra ioni pensanti 9 B  p+2α 6 Be  2p+α etc…

Eventi che provengono dall’eccitazione e decadimento del quasi-proiettile α α 12 C* α CM of 3 α Vpar carbon D. Lacroix et al.,Phys. Rev. C Confermato dalle previsioni di un modello teorico! SELEZIONE: Selezione degli eventi

3α correlation in 12 C+ 24 Mg Stati del 12 C 0 + E star = 7.65 MeV Γ=8.5 eV 3 - E star = 9.64 MeV Γ=34 keV E star = MeV Γ=800 KeV MeV E star = 10.3 MeV Γ=3 MeV funzione di correlazione 3α 7.66 MeV (stato di Hoyle ) 9.83 MeV Spettro delle 3α correlate Resa di particella singola 3α threshold=7.27MeV funzione di correlazione : 12 C->3α

Diretto α α 12 C* α α 8 Be Sequenziale α α Energia del 12 C simulata I dati simulati passano attraverso un filtro che tiene conto di tutte le caratteristiche fisiche e geometriche di CHIMERA Simulazioni Montecarlo Energia di eccitazione del 12 C ricostruita

Dalitz parameter SEQUENTIAL DIRECT PRELIMINAR Y Hoyle state: Dalitz Plot s DATI SIMULATI 12 C+ 208 Pb 12 C+ 24 Mg RISULTATI SPERIMENTALI

DATI SIMULATI 3ρ3ρ Sequenziale 3r Diretto 3r Energie delle particelle normalizzate all’energia totale del decadimento Parametro radiale 3r 12 C+ 24 Mg Itoh et al., PRL 113, (2014 ) PRELIMINARY Hoyle state: Symmetric Dalitz Plot s RISULTATI SPERIMENTALI

ε i : energia più alta tra le 3α del decadimento normalizzata all’energia totale 12 C+ 24 Mg Distribuzione ε i 12 C+ 208 Pb 1/3 E tcm α α α α α α DIRETTO SEQUENZIALE 2/3 E tcm 1/3 E tcm α α α (In accordo con Raduta et al. and Grenier et al.) Stato di Hoyle sequenziale vs diretto: distribuzione ε i Emerge una componente diretta!!!

DIRETTO SEQUENZIALE 12 C+ 24 Mg 12 C+ 208 Pb Dalitz parameters PRELIMINARY Stati del 12 C a E*=9.64: Dalitz Plot s DATI SIMULATI RISULTATI SPERIMENTALI

SIMULAZIONI DATI SPERIMENTALI! SEQUENZIALE DIRETTO 12 C+ 24 Mg 12 C+ 208 Pb PRELIMINAR Y Stati del 12 C a E*=9.64: Symmetric Dalitz Plot s

12 C+ 208 Pb 12 C+ 24 Mg Cambio di coordinate X,Y-> θ, ρ PRELIMINAR Y Stati del 12 C a E*=9.64: Polar Dalitz correlation Dalitz parameters L. Quattrocchi, G. Verde

12 C+ 24 Mg 12 C+ 208 Pb Cambio di coordinate X,Y-> θ, ρ PRELIMINAR Y Stati del 12 C a E*=9.64: Polar Dalitz correlation L. Quattrocchi, G. Verde

Conclusioni e prospettive future…. Studio di correlazione a due o più particelle nel decadimento del quasi- proiettile eccitato  Proprietà dinamiche  Temperature di emissione (Thermal model)  Proprietà spettroscopiche e possibili effetti del mezzo nel decadimento di risonanze Analisi sul 12 C: un possibile contributo di meccanismo diretto è emerso per entrambi gli stati osservati (in accordo con Raduta et al. In 40 Ca+ 12 C Grenier et al. In 12 C+ 24 Mg);  Possibile evidenza di Bose-Einstein condensate (DDE);  Estendere tutti questi studi a risonanze prodotte in altri nuclei come 9 B, 6 Be etc. sequenziale/diretto rapporto di branching, thermal models, etc.);

Collaboration

Theta distribution Mg vs Pb

ρ distribution Mg vs Pb

HIPSE Theta Lab of 12 C* Vpar/Vproj 12 C*