Analýza produkce mezonů D0 v Cu+Au srážkách v experimentu STAR

Abstract

Těžké kvarky jsou převážně produkovány tvrdými procesy během počátečních fází srážek těžkých iontů, dříve než dochází k formování kvark-gluonového plazmatu (QGP). U většiny těžkých kvarků se předpokládá jejich průhod médiem během evoluce media, tudíž mohou poskytovat informace o médiu. D0 mezon je nejlehčí mezon obsahující půvabný kvark. Měření odifikace produkce D0 mezonu ve srážkých těžkých iontů vůči proton-protonovým srážkám lze použít ke studio vlastností jaderného média. V roce 2012 experiment STAR na RHICu zaznamenával srážky Cu+Au s energií na nukleonový pár \sqrt{s_{NN} }= 200 GeV. Měření produkce D0 v asymetrických srážkách Cu+Au umožňuje stadium půvabného kvarku v system s odlišnou geometrií než symetrické srážky Au+Au. Tato Diplomová práce přináší první měření D0 mezonu ve srážkách Cu+Au. D0 mezon je rekonstruován v hadronovém rozpadovém kanálu (D0 -> K- \pi+). Invariantní výtěžek a jaderný modifikační factor D0 mezonu je zobrazen v závislosti na příčné hybnosti. Výsledky jsou porovnány s výsledky z Au+Au srážek při stejné energii srážky a odpovídající centralitě.

Heavy quarks are mainly produced by hard processes during the early stage of heavy-ion collisions and before the formation of the quark?gluon plasma (QGP). As most of the heavy quarks are expected to propagate through the medium during its evolution, they can encode information on different stages of the medium. The D0 meson is the lightest meson containing a charm quark. Measurement of modifications to D0 production in heavy-ion collisions relative to a proton-proton collisions can be used to study properties of the nuclear medium. In 2012, the STAR experiment at RHIC recorded Cu+Au collisions at the center-of-mass energy per nucleon pair of \sqrt{s_{NN} }= 200 GeV. Measuring D 0 production in asymmetric Cu+Au collisions allows to probe charm quark production in a system with different geometry than the symmetric Au+Au collisions. In this Diploma thesis, the first measurement of the D0 mesons in Cu+Au collisions is presented. The D0 mesons are reconstructed via the hadronic decay channel (D0 -> K- \pi+). The invariant yield and the nuclear modification factor of D0 meson are shown as a function of transverse momentum. These results are then compared with existing results from Au+Au collisions at the same collision energy and corresponding centrality.