Zkoumání struktury jetů ve srážkách těžkých iontů

Abstract

Title: Investigating Jet Structure in Hadronic Heavy Ion Collisions Author: Radek Jirásek Institute of Particle and Nuclear Physics: Supervisor: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Consultant: doc. Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Abstract: This thesis presents a detailed study of jet structure in hadronic heavy- ion (Pb+Pb) collisions at center-of-mass energy at 5.36 TeV recorded by the ATLAS detector during 2023-2024. We utilize a jet-reconstruction framework-in- cluding anti-kT clustering, Cambridge/Aachen re-clustering, Soft-Drop grooming, and Lund-plane mapping-to isolate medium-modified splittings. Later chapters apply these techniques to data: we quantify the influence of jet pT and track-pT thresholds, jet radius, and event centrality on jet structure. In the last part of the thesis, Monte Carlo studies and response-matrix corrections are performed to study detector effects. We report the first measurement of Lund-plane den- sity ratios in Pb+Pb vs. pp at the ATLAS experiment, demonstrating possible enhanced soft large-angle radiation consistent with quark-gluon-plasma induced broadening. Further analysis is needed to mitigate detector effects. Keywords: Jet, Jet Structure, Lund Jet Plane, Heavy Ions, Quark-gluon plasma

Název práce: Zkoumání struktury jetů ve srážkách těžkých iontů Autor: Radek Jirásek Ústav částicové a jaderné fyziky: Vedoucí diplomové práce: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Ústav částicové a jaderné fyziky Konzultant: doc. Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Abstrakt: Tato diplomová práce představuje podrobnou studii struktury jetů v hadronových srážkách těžkých iontů (Pb+Pb) při těžišťové energii 5.36 TeV měřené detektorem ATLAS během let 2023-2024. Využíváme jetové rekonstrukční systémy, počínaje anti-kT klastrováním, Cambridge/Aachen re-klastrováním, metody Soft- Drop grooming, po mapování v Lund Jet Plane, k izolování médiem pozměněného štěpení. Další kapitoly aplikují tyto metody na data pro kvalifikaci vlivu jetové pT a trackové pT prahů, jetového poloměru a centrality událostí na jetovou strukturu. V závěrečné části práce provádíme studie založené na Monte Carlo simulacích a korekce pomocí matic odezvy k popsání vlivů detektoru. Předkládáme první měření poměru hustot v Lund Jet Plane mezi Pb+Pb a pp srážkami v experimentu ATLAS, které naznačuje možný nárůst měkkého záření pod velkým úhlem, konzistentní s rozšiřováním indukovaným kvark-gluonovým plazmatem. Pro potvrzení výsledků bude nutná další analýza více zohledňující vliv detektoru. Klíčová slova: Jet, Struktura jetů,...