Electroweak bosons as probes of quark-gluon plasma
| Thesis title in Czech: | Elektroslabé bosony jako nástroje pro studium kvark-gluonového plazmatu |
|---|---|
| Thesis title in English: | Electroweak bosons as probes of quark-gluon plasma |
| Key words: | kvark-gluonové plazma|Elektroslabé bosony|jet|potlačení jetů |
| English key words: | quark-gluon plasma|electroweek boson|jet|jet quenching |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF) |
| Supervisor: | Mgr. Martin Rybář, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 01.11.2022 |
| Date of assignment: | 02.11.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 15.12.2022 |
| Date and time of defence: | 21.06.2023 09:00 |
| Date of electronic submission: | 11.05.2023 |
| Date of submission of printed version: | 11.05.2023 |
| Date of proceeded defence: | 21.06.2023 |
| Opponents: | Mgr. Jana Faltová, Ph.D. |
| Advisors: | doc. Mgr. Martin Spousta, Ph.D. |
| Guidelines |
| 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. |
| References |
| 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 |
| Preliminary scope of work in English |
| 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. |