Photon and dilepton emission anisotropy for a magnetized quark-gluon plasma
Abstract: We study the higher-order anisotropy coefficients $v_4$ and $v_6$ in the photon and dilepton emission from a hot magnetized quark-gluon plasma. Together with the earlier predictions for $v_2$, these results show a distinctive pattern of the anisotropy coefficients in several kinematic regimes. In the case of photon emission, nonzero coefficients $v_n$ (with even $n$) have opposite signs at small and large values of the transverse momentum (i.e., $k_T\lesssim \sqrt{|eB|}$ and $k_T\gtrsim \sqrt{|eB|}$, respectively). Additionally, the $v_n$ signs alternate with increasing $n$, and their approximate values decrease as $1/n2$ in magnitude. The anisotropy of dilepton emission is well pronounced only at large transverse momenta and small invariant masses (i.e., when $k_T\gtrsim \sqrt{|eB|}$ and $M\lesssim \sqrt{|eB|}$). The corresponding $v_4$ and $v_6$ coefficients are of the same magnitude and show a similar alternating sign pattern with increasing $n$ as in the photon emission.
- D. H. Rischke, Prog. Part. Nucl. Phys. 52, 197 (2004), arXiv:nucl-th/0305030 .
- E. Shuryak, Rev. Mod. Phys. 89, 035001 (2017), arXiv:1412.8393 [hep-ph] .
- D. J. Gross and F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 30, 1343 (1973).
- H. D. Politzer, Phys. Rev. Lett. 30, 1346 (1973).
- B. B. Back et al. (PHOBOS), Nucl. Phys. A 757, 28 (2005), arXiv:nucl-ex/0410022 .
- K. Adcox et al. (PHENIX), Nucl. Phys. A 757, 184 (2005), arXiv:nucl-ex/0410003 .
- J. Adams et al. (STAR), Nucl. Phys. A 757, 102 (2005), arXiv:nucl-ex/0501009 .
- U. Heinz and R. Snellings, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 63, 123 (2013), arXiv:1301.2826 [nucl-th] .
- J. E. Bernhard, J. S. Moreland, and S. A. Bass, Nature Phys. 15, 1113 (2019).
- V. Skokov, A. Y. Illarionov, and V. Toneev, Int. J. Mod. Phys. A24, 5925 (2009), arXiv:0907.1396 .
- W.-T. Deng and X.-G. Huang, Phys. Rev. C85, 044907 (2012), arXiv:1201.5108 .
- K. Tuchin, Phys. Rev. C 93, 014905 (2016), arXiv:1508.06925 [hep-ph] .
- X. Guo, J. Liao, and E. Wang, Sci. Rep. 10, 2196 (2020), arXiv:1904.04704 [hep-ph] .
- K. Fukushima, D. E. Kharzeev, and H. J. Warringa, Phys. Rev. D78, 074033 (2008), arXiv:0808.3382 .
- D. Kharzeev and A. Zhitnitsky, Nucl. Phys. A797, 67 (2007), arXiv:0706.1026 .
- D. E. Kharzeev, L. D. McLerran, and H. J. Warringa, Nucl. Phys. A803, 227 (2008), arXiv:0711.0950 .
- K. Tuchin, Adv. High Energy Phys. 2013, 490495 (2013a), arXiv:1301.0099 [hep-ph] .
- X.-G. Huang, Rept. Prog. Phys. 79, 076302 (2016), arXiv:1509.04073 .
- V. A. Miransky and I. A. Shovkovy, Phys. Rept. 576, 1 (2015), arXiv:1503.00732 .
- H.-U. Yee, Phys. Rev. D 88, 026001 (2013), arXiv:1303.3571 [nucl-th] .
- K. Tuchin, Phys. Rev. C 91, 014902 (2015), arXiv:1406.5097 [nucl-th] .
- B. G. Zakharov, Eur. Phys. J. C 76, 609 (2016), arXiv:1609.04324 [nucl-th] .
- K. Tuchin, Phys. Rev. C88, 024910 (2013b), arXiv:1305.0545 .
- A. Adare et al. (PHENIX), Phys. Rev. Lett. 109, 122302 (2012), arXiv:1105.4126 .
- A. Adare et al. (PHENIX), Phys. Rev. C94, 064901 (2016), arXiv:1509.07758 .
- S. Acharya et al. (ALICE), Phys. Lett. B789, 308 (2019), arXiv:1805.04403 .
- B. Schenke and M. Strickland, Phys. Rev. D76, 025023 (2007), arXiv:hep-ph/0611332 .
- R. Chatterjee and D. K. Srivastava, Phys. Rev. C 79, 021901 (2009), arXiv:0809.0548 [nucl-th] .
- H. van Hees, C. Gale, and R. Rapp, Phys. Rev. C 84, 054906 (2011), arXiv:1108.2131 [hep-ph] .
- O. Linnyk, W. Cassing, and E. L. Bratkovskaya, Phys. Rev. C 89, 034908 (2014), arXiv:1311.0279 [nucl-th] .
- B. Muller, S.-Y. Wu, and D.-L. Yang, Phys. Rev. D89, 026013 (2014), arXiv:1308.6568 .
- H. van Hees, M. He, and R. Rapp, Nucl. Phys. A 933, 256 (2015), arXiv:1404.2846 [nucl-th] .
- A. Monnai, Phys. Rev. C 90, 021901 (2014), arXiv:1403.4225 [nucl-th] .
- F.-M. Liu and S.-X. Liu, Phys. Rev. C 89, 034906 (2014), arXiv:1212.6587 [nucl-th] .
- L. McLerran and B. Schenke, Nucl. Phys. A 929, 71 (2014), arXiv:1403.7462 [hep-ph] .
- L. McLerran and B. Schenke, Nucl. Phys. A 946, 158 (2016), arXiv:1504.07223 [nucl-th] .
- O. Linnyk, E. L. Bratkovskaya, and W. Cassing, Prog. Part. Nucl. Phys. 87, 50 (2016), arXiv:1512.08126 [nucl-th] .
- T. Koide and T. Kodama, J. Phys. G 43, 095103 (2016), arXiv:1605.05127 [nucl-th] .
- S. Turbide, C. Gale, and R. J. Fries, Phys. Rev. Lett. 96, 032303 (2006), arXiv:hep-ph/0508201 .
- K. Tuchin, Phys. Rev. C 87, 024912 (2013c), arXiv:1206.0485 [hep-ph] .
- G. Basar, D. Kharzeev, and V. Skokov, Phys. Rev. Lett. 109, 202303 (2012), arXiv:1206.1334 .
- X. Wang and I. Shovkovy, Eur. Phys. J. C 81, 901 (2021a), arXiv:2106.09029 [nucl-th] .
- R. Rapp and H. van Hees, Phys. Lett. B 753, 586 (2016), arXiv:1411.4612 [hep-ph] .
- N. Sadooghi and F. Taghinavaz, Annals Phys. 376, 218 (2017), arXiv:1601.04887 .
- A. Bandyopadhyay, C. A. Islam, and M. G. Mustafa, Phys. Rev. D 94, 114034 (2016), arXiv:1602.06769 [hep-ph] .
- A. Bandyopadhyay and S. Mallik, Phys. Rev. D95, 074019 (2017), arXiv:1704.01364 .
- S. Ghosh and V. Chandra, Phys. Rev. D98, 076006 (2018), arXiv:1808.05176 .
- A. Das, A. Bandyopadhyay, and C. A. Islam, Phys. Rev. D 106, 056021 (2022), arXiv:2109.00019 [hep-ph] .
- X. Wang and I. A. Shovkovy, Phys. Rev. D 106, 036014 (2022), arXiv:2205.00276 [nucl-th] .
- J. I. Kapusta and C. Gale, Finite-Temperature Field Theory: Principles and Applications, Cambridge Monographs on Mathematical Physics (Cambridge University Press, 2011).
- X. Wang and I. Shovkovy, Phys. Rev. D 104, 056017 (2021b), arXiv:2103.01967 [nucl-th] .
- F. D. Steffen and M. H. Thoma, Phys. Lett. B 510, 98 (2001), [Erratum: Phys.Lett.B 660, 604–606 (2008)], arXiv:hep-ph/0103044 .
- P. B. Arnold, G. D. Moore, and L. G. Yaffe, JHEP 11, 057, arXiv:hep-ph/0109064 .
- P. B. Arnold, G. D. Moore, and L. G. Yaffe, JHEP 12, 009, arXiv:hep-ph/0111107 .
- J. Cleymans, J. Fingberg, and K. Redlich, Phys. Rev. D 35, 2153 (1987).
- A. Adare et al. (PHENIX), Phys. Rev. Lett. 104, 132301 (2010), arXiv:0804.4168 [nucl-ex] .
- M. Wilde (ALICE), Nucl. Phys. A 904-905, 573c (2013), arXiv:1210.5958 [hep-ex] .
- J. Adam et al. (ALICE), Phys. Lett. B 754, 235 (2016), arXiv:1509.07324 [nucl-ex] .
- B. Schenke, S. Jeon, and C. Gale, Phys. Rev. Lett. 106, 042301 (2011), arXiv:1009.3244 [hep-ph] .
- V. M. Kaspi and A. Beloborodov, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 55, 261 (2017), arXiv:1703.00068 [astro-ph.HE] .
- S. J. Hardy and M. H. Thoma, Phys. Rev. D 63, 025014 (2001), arXiv:astro-ph/0008473 .
Paper Prompts
Sign up for free to create and run prompts on this paper using GPT-5.
Top Community Prompts
Collections
Sign up for free to add this paper to one or more collections.