Flow coefficients v_n for n = 2, 3, 4, characterizing the anisotropic collective flow in Au+Au collisions at sqrt(s_NN) = 200 GeV, are measured relative to event planes \Psi_n determined at large rapidity. We report v_n as a function of transverse momentum and collision centrality, and study the correlations among the event planes of different order n. The v_n are well described by hydrodynamic models which employ a Glauber Monte Carlo initial state geometry with fluctuations, providing additional constraining power on the interplay between initial conditions and the effects of viscosity as the system evolves. This new constraint improves precision of the extracted viscosity to entropy density ratio eta/s.

Differential measurements of elliptic flow (${v}_{2}$) for $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ and $\mathrm{Cu}+\mathrm{Cu}$ collisions at $\sqrt{{s}_{\mathrm{NN}}}=200\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ are used to test and validate predictions from perfect fluid hydrodynamics for scaling of ${v}_{2}$ with eccentricity, system size, and transverse kinetic energy (${\mathrm{KE}}_{T}$). For ${\mathrm{KE}}_{T}\ensuremath{\equiv}{m}_{T}\ensuremath{-}m$ up to $\ensuremath{\sim}1\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ the scaling is compatible with hydrodynamic expansion of a thermalized fluid. For large values of ${\mathrm{KE}}_{T}$ mesons and baryons scale separately. Quark number scaling reveals a universal scaling of ${v}_{2}$ for both mesons and baryons over the full ${\mathrm{KE}}_{T}$ range for $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$. For $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ and $\mathrm{Cu}+\mathrm{Cu}$ the scaling is more pronounced in terms of ${\mathrm{KE}}_{T}$, rather than transverse momentum.

Azimuthal angle ($\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$) correlations are presented for a broad range of transverse momentum ($0.4<{p}_{T}<10$ GeV/$c$) and centrality (0--92%) selections for charged hadrons from dijets in Au+Au collisions at $\sqrt{{s}_{\mathit{NN}}}=200$ GeV. With increasing ${p}_{T}$, the away-side $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$ distribution evolves from a broad and relatively flat shape to a concave shape, then to a convex shape. Comparisons with $p+p$ data suggest that the away-side distribution can be divided into a partially suppressed ``head'' region centered at $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}~\ensuremath{\pi}$, and an enhanced ``shoulder'' region centered at $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}~\ensuremath{\pi}\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.1$. The ${p}_{T}$ spectrum for the associated hadrons in the head region softens toward central collisions. The spectral slope for the shoulder region is independent of centrality and trigger ${p}_{T}$. The properties of the near-side distributions are also modified relative to those in $p+p$ collisions, reflected by the broadening of the jet shape in $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$ and $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\eta}$, and an enhancement of the per-trigger yield. However, these modifications seem to be limited to ${p}_{T}\ensuremath{\lesssim}4$ GeV/$c$, above which both the hadron pair shape and per-trigger yield become similar to $p+p$ collisions. These observations suggest that both the away- and near-side distributions contain a jet fragmentation component which dominates for ${p}_{T}\ensuremath{\gtrsim}5$ GeV/$c$ and a medium-induced component which is important for ${p}_{T}\ensuremath{\lesssim}4$ GeV/$c$. We also quantify the role of jets at intermediate and low ${p}_{T}$ through the yield of jet-induced pairs in comparison with binary scaled $p+p$ pair yield. The yield of jet-induced pairs is suppressed at high pair proxy energy (sum of the ${p}_{T}$ magnitudes of the two hadrons) and is enhanced at low pair proxy energy. The former is consistent with jet quenching; the latter is consistent with the enhancement of soft hadron pairs due to transport of lost energy to lower ${p}_{T}$.

Transverse momentum spectra of electrons (${p}_{T}^{e}$) from semileptonic weak decays of heavy-flavor mesons in the range of $0.3<{p}_{T}^{e}<9.0$ GeV/$c$ have been measured at midrapidity ($|y|<0.35$) by the PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider in $p+p$ and $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions at $\sqrt{{s}_{\mathrm{NN}}}=200$ GeV. In addition, the azimuthal anisotropy parameter ${v}_{2}$ has been measured for $0.3<{p}_{T}^{e}<5.0$ GeV/$c$ in $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions. The substantial modification in the ${p}_{T}^{e}$ spectra in $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ compared with $p+p$ collisions as well as the nonzero ${v}_{2}$ indicate substantial interactions and flow of heavy quarks in traversing the produced medium. Comparisons of these observables with detailed theoretical calculations can be used to identify the nature of these interactions and to quantify their extent.

The PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider has measured the invariant differential cross section for production of ${K}_{S}^{0}$, $\ensuremath{\omega}$, ${\ensuremath{\eta}}^{\ensuremath{'}}$, and $\ensuremath{\phi}$ mesons in $p+p$ collisions at $\sqrt{s}=200\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$. Measurements of $\ensuremath{\omega}$ and $\ensuremath{\phi}$ production in different decay channels give consistent results. New results for the $\ensuremath{\omega}$ are in agreement with previously published data and extend the measured ${p}_{T}$ coverage. The spectral shapes of all hadron transverse momentum distributions measured by PHENIX are well described by a Tsallis distribution functional form with only two parameters, $n$ and $T$, determining the high-${p}_{T}$ and characterizing the low-${p}_{T}$ regions of the spectra, respectively. The values of these parameters are very similar for all analyzed meson spectra, but with a lower parameter $T$ extracted for protons. The integrated invariant cross sections calculated from the fitted distributions are found to be consistent with existing measurements and with statistical model predictions.

The second Fourier component ${v}_{2}$ of the azimuthal anisotropy with respect to the reaction plane is measured for direct photons at midrapidity and transverse momentum (${p}_{T}$) of $1--12\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}/c$ in $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions at $\sqrt{{s}_{NN}}=200\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$. Previous measurements of this quantity for hadrons with ${p}_{T}<6\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}/c$ indicate that the medium behaves like a nearly perfect fluid, while for ${p}_{T}>6\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}/c$ a reduced anisotropy is interpreted in terms of a path-length dependence for parton energy loss. In this measurement with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider we find that for ${p}_{T}>4\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}/c$ the anisotropy for direct photons is consistent with zero, which is as expected if the dominant source of direct photons is initial hard scattering. However, in the ${p}_{T}<4\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}/c$ region dominated by thermal photons, we find a substantial direct-photon ${v}_{2}$ comparable to that of hadrons, whereas model calculations for thermal photons in this kinematic region underpredict the observed ${v}_{2}$.