Measurements of D mesons in jets in Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV with ALICE at the LHC

Informações
Atividade: 
Pós-Graduação
Conferência: 
XXVI International Conference on Ultrarelativistic Heavy-ion Collisions (Quark Matter 2017)
Data da Conferência: 
segunda-feira, 6 Fevereiro, 2017

Resumo: Os quarks charm são criados nos estágios iniciais de colisões de íons pesados em processos de espalhamento duro. Portanto, são sondas ideais do Plasma de Quarks e Glúons (QGP), que é um estado da matéria onde as partes contidas nos hádrons, a altas temperaturas (150 MeV) ou densidade (cerca de cinco vezes a densidade da matéria comum), mudam para um estado desconfinado de quarks e glúons. A fragmentação dos quarks charm pode produzir mésons D. Jatos contendo um méson D como um de seus constituintes podem ser identificados como originários de fragmentação pesada. Estes jatos são uma ferramenta valiosa para caracterizar a interação do quark charm com o QGP. Os jatos de quarks charm podem fornecer informações para o estudo da perda de energia dependente da massa através da medição da modificação do rendimento do jato em colisões Pb-Pb em relação às colisões pp em função do momento transversal do jato. Além disso, é possível obter mais informações com a medição da distribuição do momento - fração, que é de particular interesse para investigar a possível influência do meio na fragmentação do jato de quarks charm. Os mésons D são reconstruídos através de uma análise de massa invariante dos seus canais de decaimento hadrônico, rejeitando o grande fundo combinatório com seleções topológicas explorando a vida útil relativamente grande dos mésons D e as capacidades de identificação de partículas do detector ALICE. Os jatos são reconstruídos com o algoritmo anti-kT usando candidatos da mésons D e trajetórias carregadas. A medição do espectro de momento transversal dos jatos contendo mésons D em colisões Pb-Pb em √sNN = 5.02 TeV será apresentada. Estes resultados levam a novas possibilidades de sondagem das propriedades QGP quando comparadas com as medições de linha de base. Além disso, os métodos desenvolvidos podem ser empregados no estudo das funções de fragmentação do quark charm em colisões com íons pesados.

Abstract: Charm quarks are created in the early stages of heavy-ion collisions in hard-scattering processes. Therefore, they are ideal probes of the Quark-Gluon Plasma (QGP), which is a state of matter where partons contained in hadrons, at high temperatures (150 MeV) or density (about five times the density of ordinary matter), change to a deconfined state of quarks and gluons. The fragmentation of charm quarks can produce D mesons. Jets containing a D meson as one of their constituents can be identified as originating from heavy-quark fragmentation. These jets are a valuable tool to characterize the charm interaction with the QGP. Charmed jets can provide information to the study the mass-dependent energy loss by the measurement of the modification of the charm-jet yield in Pb-Pb collisions with respect to pp collisions as a function of the jet transverse momentum. Moreover, a further insight can be obtained with the measurement of the momentum-fraction distribution, which is of particular interest to investigate the possible influence of the medium in the charm-jet fragmentation. D mesons are reconstructed through an invariant mass analysis of their hadronic decay channels, rejecting the large combinatorial background with topological selections exploiting the relatively large lifetime of D mesons and the particle identification capabilities of the ALICE detector. Jets are reconstructed with the anti-kT algorithm using D-meson candidates and charged tracks. The measurement of the transverse momentum spectrum of jets containing D mesons in Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV will be presented. These results lead to new possibilities of probing the QGP properties when compared to baseline measurements. Furthermore, the methods developed can be employed in the study of charm-quark fragmentation functions in heavy-ion collisions.

Proceedings: http://inspirehep.net/record/1762297