Luz de las estrellas

STARlight es un programa generador de eventos de simulación por computadora ( Monte Carlo ) para simular colisiones ultraperiféricas entre núcleos relativistas. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Simula interacciones fotonucleares y de dos fotones . Puede simular interacciones múltiples entre un solo par de iones, como la fotoproducción de mesones vectoriales acompañada de excitación de Coulomb mutua .

Estas reacciones constituyen actualmente el método principal para estudiar las interacciones fotonucleares y de dos fotones.

STARlight se escribió inicialmente a finales de la década de 1990 en FORTRAN . ^{[ 3 ]} Tras un período de expansión para incluir estados finales adicionales, etc., se reescribió en C++ a principios de la década de 2000. El código ahora se encuentra alojado en el repositorio de código Hepforge. ^{[ 4 ]}

• Producción de pares de leptones mediante dos fotones
• Producción de mesones individuales mediante dos fotones
• Producción de fotones de mesones vectoriales
• Fotoproducción generalizada (a través de una interfaz con DPMJet)

STARlight ha sido utilizado tanto por STAR como por PHENIX , en RHIC , y en los experimentos ALICE , CMS , ATLAS y LHC-b en el Gran Colisionador de Hadrones , para simulaciones de colisiones ultraperiféricas.

STARlight está diseñado para manejar reacciones complejas que implican el intercambio de múltiples fotones entre un solo par de iones. Estas reacciones son importantes en los colisionadores de iones pesados, porque, con las grandes cargas nucleares, la probabilidad de interacciones multifotónicas en colisiones casi rasantes (parámetro de impacto b ligeramente superior al doble del radio nuclear) es alta. STARlight logra esto calculando secciones transversales en un formalismo que depende del parámetro de impacto. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Uno de sus mayores éxitos fue la predicción exitosa de las secciones transversales para la fotoproducción de ρ ⁰ tanto en RHIC ^{[ 7 ]} como en el LHC. ^{[ 8 ]} También predijo con precisión la sección transversal para la producción de pares e ⁺ e ⁻ en RHIC ^{[ 9 ]} y en el LHC, ^{[ 10 ]} utilizando electrodinámica cuántica de orden más bajo. Esta última reacción es importante porque muestra que no hay grandes correcciones de orden superior, como podría esperarse debido a la gran carga nuclear. En ambos resultados de RHIC, la presencia de neutrones en calorímetros de cero grados aguas abajo se utilizó en el disparador, seleccionando eventos con parámetros de impacto menores a unos 40 fermi; estos eventos luego se buscaron para ρ ⁰ fotoproducido .

Se encuentra disponible una descripción detallada del código. ^{[ 11 ]}