Open heavy-flavour production in pp, p-Pb and Pb-Pb collisions with ALICE at the LHC

Informações
Apresentador: 
Atividade: 
Pós-Graduação
Conferência: 
6th International Workshop on High Energy Physics in the LHC Era
Data da Conferência: 
quarta-feira, 6 Janeiro, 2016

Resumo: O ALICE (A Large Ion Collider Experiment) é a experiência do LHC dedicada ao estudo do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). O QGP é um estado de alta densidade energética de matéria fortemente interativa em que os pártons estão desconfinados. Este estado da matéria pode ser estudado experimentalmente apenas através de colisões com íons pesados (A-A) onde a densidade de energia necessária para a transição de fase para o QGP pode ser alcançada. Medições da produção de sabores pesados aberos são de particular interesse uma vez que o quarks charm e beauty são produzidos predominantemente nos estágios iniciais das colisões e propagam-se através do meio de alta densidade que interage com os seus constituintes, sondando assim toda a evolução do sistema. Em particular, ainteração das partículas com o QGP pode levar a uma perda de energia que pode ser colisional ou radiativa. O fator de modificação nuclear, que é definido como a razão do rendimento pT-diferencial medido em colisões A-A e a seção transversal correspondente em colisões pp multiplicadas pela função de sobreposição nuclear média, é usada para quantificar o meio e ajuda a compreender a perda de energia no QGP. Esta mesma quantidade é estudada em uma experiência de controle, em colisões p-A, para quantificar os efeitos da matéria nuclear fria (alargamento de momento, perda de energia e modificação nuclear das funções de distribuição das peças (PDF), como sombreamento/saturação). Para além do fator de modificação nuclear, a anisotropia azimutal de sabores pesados abertos em colisões não centrais de íons pesados é também sensível às propriedades de transporte do meio. A anisotropia é quantificada pelo segundo coeficiente de Fourier v2, que é calculado com base no ângulo azimutal do momento da partícula no que diz respeito ao plano de reação. Com o ALICE, a produção de sabores pesados abertos é estudada através da medição de léptons (eléctrons e múons) de decaimento de sabores pesados e através de mésons D reconstruídos através dos seus canais de decaimento hadrônico. Apresentamos as medições correspondetes ao ALICE de sabores pesados em colisões pp, p-Pb e Pb-Pb a √s = 7 TeV, √sNN = 5.02 TeV e √sNN = 2,76 TeV, respectivamente.

Abstract: ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is the LHC experiment dedicated to the study of the Quark-Gluon Plasma (QGP). The QGP is a high energy-density state of strongly-interacting matter in which partons are deconfined. This state of matter can be studied experimentally only via heavy-ion (A-A) collisions where the necessary energy density for the phase transition to the QGP can be attained. Measurements of open heavy-flavour production are of particular interest since charm and beauty are dominantly produced in the early stages of the collision and they propagate through the high-density medium interacting with its constituents, thus probing the whole evolution of the system. In particular, the interaction of the particles with the QGP can lead to an energy loss that can be collisional or radiative. The nuclear modification factor, which is defined as the ratio of the pT-differential yield measured in A-A collisions and the corresponding cross section in pp collisions multiplied by the average nuclear overlap function, is used to quantify medium effects and helps to understand the energy loss in the QGP. This same quantity is studied in a control experiment, in p-A collisions, to quantify cold nuclear matter effects (momentum broadening, energy loss and nuclear modification of the parton distribution functions (PDF), as shadowing/saturation). In addition to the nuclear modification factor, the azimuthal anisotropy of open heavy flavours in non-central heavy-ion collisions is also sensitive to the transport properties of the medium. The anisotropy is quantified by the second Fourier coefficient v2, which is calculated based on the azimuthal angle of the particle momentum with respect to the reaction plane. With ALICE, open heavy-flavour production is studied via the measurement of heavy-flavour decay leptons (electrons and muons) and via D mesons reconstructed through their hadronic decay channels. We present the correspondent ALICE open heavy-flavour measurements in pp, p-Pb and Pb-Pb collisions at √s = 7 TeV, √sNN = 5.02 TeV and √sNN = 2.76 TeV, respectively.