Studium produkce jetů v Au+Au srážkách v experimentu STAR

Abstract

Ultra-relativistické zrážky ťažkých iónov umožnňujú vytvoriť kvark-gluónovú plazmu, extrémne horúcu a hustú silne interagujúcu hmotu. Počas tvrdého rozptylu zrážajúcich sa partónov v jadrách dochádza k ich fragmentácii a hadronizácii, čo vedie k tvorbe jetov, kolimovaných spŕšok hadrónov. Z dôvodu interakcie tvrdých partónov s kvark-gluónovou plazmou, energia partónov je v porovnaní s p+p zrážkami redukovaná. Tento jav sa nazýva zhášanie jetov a poskytuje dôležité informácie o jadrovej hmote. Táto diplomová práca prezentuje analýzu nabitých a plne rekonštruovaných jetov produkovaných v Au+Au zrážkach pri energii sqrt(s_NN)= 200 GeV zaznamenaných v roku 2014 na urýchľovači RHIC experimentom STAR. Anti-k_T jetový algoritmus bol aplikovaný na dáta ako funkcia centrality zrážky ako aj rozlišovacieho parametru R a hodnoty hybnosti p_T na vedúci hadrón v jete. Nabité spektrá jetov, prezentované spolu s odhadom systematických chýb, boli korigované Bayesovskou metódou dekonvolúcie, pričom sa využila matica odozvy, ktorá obsahuje informáciu o fluktujúcom pozadí a efektoch detektora.

Ultra-relativistic heavy-ion collisions enable us to create the quark-gluon plasma, extremely hot and dense strongly interacting matter predicted by the QCD. During hard scattering, partons of incoming nuclei undergo fragmentation and hadronisation which results in jets, collimated sprays of hadrons. Due to interaction of hard partons with QGP, the energy of partons is reduced in comparison with p+p collisions. This phenomenon is referred to as a jet quenching and provides important information about properties of nuclear matter. This diploma thesis presents the analysis of charged and fully reconstructed jets produced in Au+Au collisions sqrt(s_NN)= 200 GeV from the 2014 RHIC run recorded by the STAR detector. The anti-k_T jet algorithm was applied on data as a function of centrality, the resolution parameter R and cut on p_T of the leading hadron in the jet. Charged jet spectra presented with the estimate of systematic uncertainties were corrected by the Bayesian unfolding utilizing the response matrix that contains information about fluctuating background and detector effects.