Analyse von Photonen und Neutralen Mesonen

Photonen tragen keine Farbladung und durchqueren damit das heiße dichte Medium unbeeinflusst. Somit eignet sich die Messung von Photonen bei hohem pT ausgezeichnet, um die Annahme einer unabhängigen Superposition von pp-Kollisionen in Pb-Pb- bzw. p-Pb-Kollisionen experimentell zu überprüfen.

Die Spektren sogenannter direkter Photonen bei kleinem pT in Pb–Pb Stößen enthalten zudem eine thermische Komponente, die direkt aus dem heißen Feuerball emittiert wird und ein Maß für die Temperatur des Feuerballs darstellt. In der Arbeitsgruppe wird die Produktion dieser Photonen in verschiedenen Reaktionssystemen und bei verschiedenen Kollisionsenergien untersucht. (Abbildung: Module des PHOS Detektors, © ALICE CERN)
π0 und η-Mesonen zerfallen vorzugsweise in zwei Photonen. Da die Zerfallsphotonen aus diesen neutralen Mesonen den größten Teil des Untergrunds in der Messung direkter Photonen darstellen, sind die Analysen dieser Teilchen stark mit der Messung der Photonen verbunden; eine präzise Bestimmung der Spektren neutraler Mesonen ist daher für eine erfolgreiche Analyse direkter Photonen unabdingbar.

Da sich die Messung der Photonen und neutralen Mesonen in den ALICE-Kalorimetern PHOS, EMCal und DCal komplementär zur Messung geladener Teilchen mit den Tracking-Detektoren des ALICE-Central-Barrel gestaltet, sind die neutralen Mesonen zudem eine wichtige Quelle, um den Energieverlust von Partonen im Medium und damit Jet-Quenching-Effekte besser zu verstehen.

In der Arbeitsgruppe wird dazu die Produktion neutraler Mesonen in verschiedenen Reaktionssystemen und bei verschiedenen Kollisionsenergien eingehend untersucht.

Ausgewählte Veröffentlichungen

Measurement of the inclusive isolated photon production cross section in pp collisions at √s = 7 TeV
S. Acharya et al. [ALICE Collaboration], Eur. Phys. J. C (2019) 79: 896, arXiv: 1906.01371

Direct Photon Production at low transverse momentum in proton-proton collisions at √s = 2.76 and 8 TeV
S. Acharya et al. [ALICE Collaboration], Phys. Rev. C 99 (2019), 024912, arXiv:1803.09857

π0 and η meson production in proton-proton collisions at √s =8 TeV
S. Acharja et al. [ALICE Collaboration], Eur. Phys. J. C 78 (2018) 263, arXiv:1708.08745

Neutral pion production at midrapidity in pp and Pb-Pb collisions at √sNN = 2.76 TeV
B. B. Abelev et al. [ALICE Collaboration], Eur. Phys. J. C 74 (2014) 10, 3108, arXiv:1405.3794

Neutral pion and eta meson production in proton-proton collisions at √s = 0.9 TeV and √s = 7 TeV
B. Abelev et al. [ALICE Collaboration], Phys. Lett. B 717 (2012) 162, arXiv:1205.5724