Neutral meson and direct photon measurements in ALICE

Informações
Apresentador: 
Atividade: 
Pós-Graduação
Conferência: 
7th International Conference on Hard and Electromagnetic Probes of High-Energy Nuclear Collisions (Hard Probes 2015)
Data da Conferência: 
segunda-feira, 29 Junho, 2015

Resumo: O experimento ALICE é dedicado principalmente ao estudo do Plasma de Quarks e Glúons (QGP) que se espera que seja criado em colisões de íons pesados. Na fase inicial de tais colisões, podem ser produzidos pártons e fótons emitidos a partir de processos energéticos duros. Estes pártons e fótons sondam o QGP e assim podem carregar direta ou indiretamente informações sobre suas características. O estudo de hádrons pT elevados (emitidos a partir da fragmentação de pártons em um jato) e a produção direta de fótons, como também sua correlação (gama-hadrons, pi0-hadrons...), são portanto importantes para restringir as propriedades do meio quente e denso. Em média, perdas de energia de pártons podem ser investigadas experimentalmente através do fator de modificação nuclear (R_AA) dos hádrons, mas também estudando correlações gama-jato. De fato, como as sondas eletromagnéticas não interagem fortemente com o QGP, o fóton emitido de trás para a frente fornece uma boa estimativa da energia inicial do párton. Outro interesse da medição direta do fóton é acessar a produção de fótons térmicos que pode ocorrer durante a fase QGP da expansão da bola de fogo (assim como durante a fase de gás dos hádrons) permitindo o acesso a algumas de suas propriedades. A ALICE mede mésons neutros (pi0 e eta) e fótons diretos com quatro detectores complementares: o Calorímetro Eletromagnético (EMCal), o Espectrômetro de Fótons (PHOS) e os principais detectores de rastreamento no barril central da ALICE (ITS e TPC) que são utilizados para medir os fótons convertidos (ou seja, gama -> e+e-). Os mésons neutros são medidos utilizando análise de massa invariável enquanto que para identificar os fótons diretos foram utilizadas duas abordagens diferentes: na faixa de baixa energia, uma subtração estatística dos fótons de decaimento é realizada enquanto na faixa de alta energia, uma combinação de técnicas incluindo análise (eletromagnética) da forma do chuveiro e corte de isolamento é utilizada. Serão apresentadas as últimas medições de fótons diretos e produção de méson neutro em média rapidez, tanto em pp como em colisões Pb-Pb. O R_AA de pi0 para diferentes centralidades, os novos resultados nas correlações pi0-hadrons (tanto em pp como em Pb-Pb) também serão destacados.

Abstract: The ALICE experiment is mainly devoted to the study of Quark-Gluon Plasma (QGP) expected to be created in heavy-ion collisions. In the early stage of such collisions, partons and photons issuing from energetic hard processes can be produced. These partons and photons probe the QGP and thus can carry directly or indirectly information on its characteristics. Study of high pT hadrons (issued from parton fragmentation into a jet) and direct photons production but also their correlation (gamma-hadrons, pi0-hadrons...), are therefore important to constrain the properties of the hot and dense medium. In medium parton energy-loss can be investigated experimentally via the nuclear modification factor (R_AA) of hadrons but also studying gamma-jet correlations. Indeed, since electromagnetic probes do not interact strongly with the QGP, the back-to-back emitted photon provides a good estimation of the initial parton energy. Another interest of direct photon measurement is to access the thermal photon production that can occur during the QGP phase of the fireball expansion (as well as during the hadron gas phase) allowing to access some of its properties. ALICE measures neutral mesons (pi0 and eta) and direct photons with four complementary detectors: the Electromagnetic Calorimeter (EMCal), the Photon Spectrometer (PHOS) and the main tracking detectors in the ALICE central barrel (ITS and TPC) which are used to measure converted photons (i.e., gamma -> e+e-). The neutral mesons are measured using invariant mass analysis whereas to identify direct photons two different approaches have been used: in the low energy range, a statistical subtraction of decay photons is performed while in the high energy range, a combination of techniques including (electromagnetic) shower shape analysis and isolation cut is used. The latest measurements of direct photons and neutral meson production at mid-rapidity both in pp and Pb-Pb collisions will be presented. The R_AA of pi0 for different centralities, the new results on pi0-hadrons correlations (both in pp and Pb-Pb) will also be highlighted.

Apresentação: https://indico.triumf.ca/getFile.py/accesscontribId=154&sessionId=45&resId=0&materialId=slides&confId=1922