Dijet studies with ALICE at the LHC

Relativistisissa hiukkastörmäyksissä syntyvistä suurenergisistä kvarkeista ja gluoneista, eli partoneista, muodostuvaa hyvin kollimoitunutta hiukkassuihkua kutsutaan jetiksi. Jettien tutkimusta on tehty jo vuosikaudet ja se hallitaan hyvin myös raskasionitörmäyksissä, joissa muodostuvaa kvarkkigluoniplasmaa on pystytty tutkimaan jettien liikemäärähäviöiden avulla. Tämän perusteella on huomattu, että kvarkkigluoniplasma jarruttaa sen läpi kulkevia suurenergisiä partoneita. Jettien lisäksi partonien energiahäviöitä raskasionitörmäyksessä on tutkittu myös dijettien avulla. Dijetti on määritelty törmäyksen kahdesta suurimman energian omaavasta jetistä muodostuvaksi systeemiksi. Aiempien RHIC- ja LHC-kiihdyttimistä saatujen tulosten perusteella nähdään, että dijetin invariantti massa voi olla herkkä raskasionitörmäyksissä muodostuvan kvarkkigluoniplasman aiheuttamille muutoksille, mikä antaa vahvan motivaation aiheen tutkimiselle. Tässä pro gradu -tutkielmassa esitän ensimmäiset tulokset dijettien massajakaumista protoni-lyijy- ja lyijy-lyijy-törmäyksissä massakeskipiste-energialla 5,02 TeV ALICE-kokeelle LHC-kiihdyttimellä. Työssäni olen rekonstruoinut jetit varatuista hiukkasista käyttäen anti-kt jettialgoritmia resoluutioparametrilla R=0,4. Tulosteni mukaan protoni-lyijy-törmäyksissä dijetin massan muutokset verrattuna protoni-protoni-törmäyksiin ovat merkityksettömiä. Vertaamalla lyijy-lyijy-tuloksia protoni-lyijy-tuloksiin näkyy keskeisissä lyijy-lyijy-törmäyksissä mahdollinen muutos yli 100 GeV:n dijetin massan alueella. Kokeessa osa hiukkasista jää havaitsematta, ja havaittujenkin hiukkasten liikemäärä mitataan äärellisellä resoluutiolla. Tämän vuoksi käsittelemätön data täytyy korjata ilmaisimesta johtuvien epäfysikaalisten efektien huomioimiseksi, ja sitä varten käytetään niin kutsuttua unfolding-menetelmää. Tässä työssä esitän tällä menetelmällä korjatut tulokset protoni-lyijy-tapauksessa. Lyijy-lyijy-törmäysten unfolding-menetelmä on vielä kehityksen alla.