Electroweak bosons as probes of quark-gluon plasma
| Název práce v češtině: | Elektroslabé bosony jako nástroje pro studium kvark-gluonového plazmatu |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Electroweak bosons as probes of quark-gluon plasma |
| Klíčová slova: | kvark-gluonové plazma|Elektroslabé bosony|jet|potlačení jetů |
| Klíčová slova anglicky: | quark-gluon plasma|electroweek boson|jet|jet quenching |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Martin Rybář, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 01.11.2022 |
| Datum zadání: | 02.11.2022 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 15.12.2022 |
| Datum a čas obhajoby: | 21.06.2023 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 11.05.2023 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 11.05.2023 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 21.06.2023 |
| Oponenti: | Mgr. Jana Faltová, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. Mgr. Martin Spousta, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Účelem těžko-iontové fyziky je zkoumat vlastnosti silné interakce a hmotu za extrémních podmínek vytvořených při srážce dvou relativistických těžkých iontů. Teorie silné interakce, kvantová chromodynamika, předpovídá vznik nového stavu hmoty tzv. kvark-gluonového plazmatu. V tomto prostředí dochází ovlivnění částic s velkou energií nesoucí barevný náboj, které vede k potlačení kolimované spršek částic, tzv. jetů. V současných měřeních jsou elektroslabé bosony W a Z studovány jen v případě, kdy se rozpadají na páry elektronů nebo mionů, tedy částic bez barevného náboje. Tyto bosony se ale rozpadají i na dvojice barevně nabytých kvarků, které budou v kvark-gluonového plazmatu ztrácet energii. Zájemce o tuto práci se seznámí s úvodem do problematiky potlačení jetů ve srážkách těžkých iontů a bude proces popsaný výše zkoumat pomocí simulací. Výsledkem práce by měl být popis kinematiky těchto procesů a odhad možnosti měření těchto rozpadů v existujících a budoucích datech z experimentu ATLAS. |
| Seznam odborné literatury |
| Tomáš Davídek a Rupert Leitner, Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, Matfyzpress, ISBN 978-80-7378-205-4
ATLAS Collaboration, Jet reclustering and close-by effects in ATLAS run II, ATLAS-CONF-2017-062 L. Cunqueiro, A. M. Sickles, Studying the QGP with Jets at the LHC and RHIC, arXiv:2110.14490v1 L. Apolinário, J. G. Milhano, G. P. Salam, C. A. Salgado, Phys.Rev.Lett. 120 (2018) 23, 232301 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The purpose of heavy-ion physics is to investigate the properties of the strong interaction and matter under the extreme conditions created by the collision of two relativistic heavy ions. The theory of the strong interaction, quantum chromodynamics, predicts the emergence of a new state of matter called a quark-gluon plasma. In this environment, high-energy particles carrying a colour charge interact, leading to the suppression of collimated particle showers called jets. In current measurements, electroweak W and Z bosons are studied only when they decay into pairs of electrons or muons, i.e. particles without colour charge. However, these bosons also decay into pairs of color-charged quarks, which will lose energy in a quark-gluon plasma. The student will be given an introduction to the problem of jet suppression in heavy ion collisions and will explore the process described above using MC simulations. The work should result in a description of the kinematics of these processes and an estimate of the possibility of measuring these decays in existing and future data from the ATLAS experiment. |