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Title: Measurements of the groomed jet radius and momentum splitting fraction with the soft drop and dynamical grooming algorithms in pp collisions at $$ \sqrt{s} $$ = 5.02 TeV
Abstract This article presents measurements of the groomed jet radius and momentum splitting fraction in pp collisions at $$ \sqrt{s} $$ s = 5 . 02 TeV with the ALICE detector at the Large Hadron Collider. Inclusive charged-particle jets are reconstructed at midrapidity using the anti- k T algorithm for transverse momentum $$ 60<{p}_{\textrm{T}}^{\textrm{ch}\;\textrm{jet}}<80 $$ 60 < p T ch jet < 80 GeV/ c . We report results using two different grooming algorithms: soft drop and, for the first time, dynamical grooming. For each grooming algorithm, a variety of grooming settings are used in order to explore the impact of collinear radiation on these jet substructure observables. These results are compared to perturbative calculations that include resummation of large logarithms at all orders in the strong coupling constant. We find good agreement of the theoretical predictions with the data for all grooming settings considered.  more » « less
Award ID(s):
2208883 1719759 2012154
PAR ID:
10422489
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2023
Issue:
5
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. A bstract The measurement of the production of charm jets, identified by the presence of a D 0 meson in the jet constituents, is presented in proton–proton collisions at centre-of-mass energies of $$ \sqrt{s} $$ s = 5.02 and 13 TeV with the ALICE detector at the CERN LHC. The D 0 mesons were reconstructed from their hadronic decay D 0 → K − π + and the respective charge conjugate. Jets were reconstructed from D 0 -meson candidates and charged particles using the anti- k T algorithm, in the jet transverse momentum range 5 < p T , chjet < 50 GeV/ c , pseudorapidity | η jet | < 0 . 9 − R , and with the jet resolution parameters R = 0 . 2 , 0 . 4 , 0 . 6. The distribution of the jet momentum fraction carried by a D 0 meson along the jet axis $$ \left({z}_{\Big\Vert}^{\textrm{ch}}\right) $$ z ‖ ch was measured in the range 0 . 4 < $$ {z}_{\Big\Vert}^{\textrm{ch}} $$ z ‖ ch < 1 . 0 in four ranges of the jet transverse momentum. Comparisons of results for different collision energies and jet resolution parameters are also presented. The measurements are compared to predictions from Monte Carlo event generators based on leading-order and next-to-leading-order perturbative quantum chromodynamics calculations. A generally good description of the main features of the data is obtained in spite of a few discrepancies at low p T , chjet . Measurements were also done for R = 0 . 3 at $$ \sqrt{s} $$ s = 5 . 02 and are shown along with their comparisons to theoretical predictions in an appendix to this paper. 
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  2. A<sc>bstract</sc>

    This article reports measurements of the angle between differently defined jet axes in pp collisions at$$ \sqrt{s} $$s= 5.02 TeV carried out by the ALICE Collaboration. Charged particles at midrapidity are clustered into jets with resolution parametersR= 0.2 and 0.4. The jet axis, before and after Soft Drop grooming, is compared to the jet axis from the Winner-Takes-All (WTA) recombination scheme. The angle between these axes, ∆Raxis, probes a wide phase space of the jet formation and evolution, ranging from the initial high-momentum-transfer scattering to the hadronization process. The ∆Raxisobservable is presented for 20<$$ {p}_{\textrm{T}}^{\textrm{ch}\ \textrm{jet}} $$pTchjet<100 GeV/c, and compared to predictions from the PYTHIA 8 and Herwig 7 event generators. The distributions can also be calculated analytically with a leading hadronization correction related to the non-perturbative component of the Collins-Soper-Sterman (CSS) evolution kernel. Comparisons to analytical predictions at next-to-leading-logarithmic accuracy with leading hadronization correction implemented from experimental extractions of the CSS kernel in Drell-Yan measurements are presented. The analytical predictions describe the measured data within 20% in the perturbative regime, with surprising agreement in the non-perturbative regime as well. These results are compatible with the universality of the CSS kernel in the context of jet substructure.

     
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  3. A<sc>bstract</sc>

    Measurements of inclusive charged-particle jet production in pp and p-Pb collisions at center-of-mass energy per nucleon-nucleon collision$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 5.02 TeV and the corresponding nuclear modification factor$$ {R}_{\textrm{pPb}}^{\textrm{ch}\ \textrm{jet}} $$RpPbchjetare presented, using data collected with the ALICE detector at the LHC. Jets are reconstructed in the central rapidity region |ηjet|<0.5 from charged particles using the anti-kTalgorithm with resolution parametersR= 0.2, 0.3, and 0.4. ThepT-differential inclusive production cross section of charged-particle jets, as well as the corresponding cross section ratios, are reported for pp and p-Pb collisions in the transverse momentum range 10<$$ {p}_{\textrm{T},\textrm{jet}}^{\textrm{ch}} $$pT,jetch<140 GeV/cand 10<$$ {p}_{\textrm{T},\textrm{jet}}^{\textrm{ch}} $$pT,jetch<160 GeV/c, respectively, together with the nuclear modification factor$$ {R}_{\textrm{pPb}}^{\textrm{ch}\ \textrm{jet}} $$RpPbchjetin the range 10<$$ {p}_{\textrm{T},\textrm{jet}}^{\textrm{ch}} $$pT,jetch<140 GeV/c. The analysis extends thepTrange of the previously-reported charged-particle jet measurements by the ALICE Collaboration. The nuclear modification factor is found to be consistent with one and independent of the jet resolution parameter with the improved precision of this study, indicating that the possible influence of cold nuclear matter effects on the production cross section of charged-particle jets in p-Pb collisions at$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 5.02 TeV is smaller than the current precision. The obtained results are in agreement with other minimum bias jet measurements available for RHIC and LHC energies, and are well reproduced by the NLO perturbative QCD Powhegcalculations with parton shower provided by Pythia8 as well as by Jetscapesimulations.

     
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  4. Abstract Multijet events at large transverse momentum ( $$p_{\textrm{T}}$$ p T ) are measured at $$\sqrt{s}=13\,\text {TeV} $$ s = 13 TeV using data recorded with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of $$36.3{\,\text {fb}^{-1}} $$ 36.3 fb - 1 . The multiplicity of jets with $$p_{\textrm{T}} >50\,\text {GeV} $$ p T > 50 GeV that are produced in association with a high- $$p_{\textrm{T}}$$ p T dijet system is measured in various ranges of the $$p_{\textrm{T}}$$ p T of the jet with the highest transverse momentum and as a function of the azimuthal angle difference $$\varDelta \phi _{1,2}$$ Δ ϕ 1 , 2 between the two highest $$p_{\textrm{T}}$$ p T jets in the dijet system. The differential production cross sections are measured as a function of the transverse momenta of the four highest $$p_{\textrm{T}}$$ p T jets. The measurements are compared with leading and next-to-leading order matrix element calculations supplemented with simulations of parton shower, hadronization, and multiparton interactions. In addition, the measurements are compared with next-to-leading order matrix element calculations combined with transverse-momentum dependent parton densities and transverse-momentum dependent parton shower. 
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  5. Abstract The multiplicity dependence of jet production in pp collisions at the centre-of-mass energy of $$\sqrt{s} = 13\ {\mathrm {TeV}}$$ s = 13 TeV is studied for the first time. Jets are reconstructed from charged particles using the anti- $$k_\mathrm {T}$$ k T algorithm with resolution parameters R varying from 0.2 to 0.7. The jets are measured in the pseudorapidity range $$|\eta _{\mathrm{jet}}|< 0.9-R$$ | η jet | < 0.9 - R and in the transverse momentum range $$5 more » « less