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This content will become publicly available on July 1, 2024

Title: Azimuthal anisotropy of dijet events in PbPb collisions at $$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$ = 5.02 TeV
A bstract The path-length dependent parton energy loss within the dense partonic medium created in lead-lead collisions at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of $$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$ s NN = 5 . 02 TeV is studied by determining the azimuthal anisotropies for dijets with high transverse momentum. The data were collected by the CMS experiment in 2018 and correspond to an integrated luminosity of 1.69 nb − 1 . For events containing back-to-back jets, correlations in relative azimuthal angle and pseudorapidity ( η ) between jets and hadrons, and between two hadrons, are constructed. The anisotropies are expressed as the Fourier expansion coefficients v n , n = 2–4 of these azimuthal distributions. The dijet v n values are extracted from long-range (1 . 5 < |∆ η | < 2 . 5) components of these correlations, which suppresses the background contributions from jet fragmentation processes. Positive dijet v 2 values are observed which increase from central to more peripheral events, while the v 3 and v 4 values are consistent with zero within experimental uncertainties.  more » « less
Award ID(s):
2209553 2121686
NSF-PAR ID:
10463783
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2023
Issue:
7
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. A<sc>bstract</sc>

    The collective behavior of$$ {\textrm{K}}_{\textrm{S}}^0 $$KS0and$$ \Lambda /\overline{\Lambda} $$Λ/Λ¯strange hadrons is studied by measuring the elliptic azimuthal anisotropy (v2) using the scalar-product and multiparticle correlation methods. Proton-lead (pPb) collisions at a nucleon-nucleon center-of-mass energy$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 8.16 TeV and lead-lead (PbPb) collisions at$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 5.02 TeV collected by the CMS experiment at the LHC are investigated. Nonflow effects in the pPb collisions are studied by using a subevent cumulant analysis and by excluding events where a jet with transverse momentum greater than 20 GeV is present. The strange hadronv2values extracted in pPb collisions via the four- and six-particle correlation method are found to be nearly identical, suggesting the collective behavior. Comparisons of the pPb and PbPb results for both strange hadrons and charged particles illustrate how event-by-event flow fluctuations depend on the system size.

     
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  2. null (Ed.)
    A bstract Modifications to the distribution of charged particles with respect to high transverse momentum ( p T ) jets passing through a quark-gluon plasma are explored using the CMS detector. Back-to-back dijets are analyzed in lead-lead and proton-proton collisions at $$ \sqrt{s_{\mathrm{NN}}} $$ s NN = 5 . 02 TeV via correlations of charged particles in bins of relative pseudorapidity and angular distance from the leading and subleading jet axes. In comparing the lead-lead and proton-proton collision results, modifications to the charged-particle relative distance distribution and to the momentum distributions around the jet axis are found to depend on the dijet momentum balance x j , which is the ratio between the subleading and leading jet p T . For events with x j ≈ 1, these modifications are observed for both the leading and subleading jets. However, while subleading jets show significant modifications for events with a larger dijet momentum imbalance, much smaller modifications are found for the leading jets in these events. 
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  3. A<sc>bstract</sc>

    The second-order (v2) and third-order (v3) Fourier coefficients describing the azimuthal anisotropy of prompt and nonprompt (from b-hadron decays) J/ψ, as well as prompt ψ(2S) mesons are measured in lead-lead collisions at a center-of-mass energy per nucleon pair of$$ \sqrt{s_{\textrm{NN}}} $$sNN= 5.02 TeV. The analysis uses a data set corresponding to an integrated luminosity of 1.61 nb1recorded with the CMS detector. The J/ψ and ψ(2S) mesons are reconstructed using their dimuon decay channel. Thev2andv3coefficients are extracted using the scalar product method and studied as functions of meson transverse momentum and collision centrality. The measuredv2values for prompt J/ψ mesons are found to be larger than those for nonprompt J/ψ mesons. The prompt J/ψv2values at highpTare found to be underpredicted by a model incorporating only parton energy loss effects in a quark-gluon plasma medium. Prompt and nonprompt J/ψ mesonv3and prompt ψ(2S)v2andv3values are also reported for the first time, providing new information about heavy quark interactions in the hot and dense medium created in heavy ion collisions.

     
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  4. A bstract The production of prompt D 0 , D + , and D *+ mesons was measured at midrapidity (| y | < 0.5) in Pb–Pb collisions at the centre-of-mass energy per nucleon–nucleon pair $$ \sqrt{s_{\mathrm{NN}}} $$ s NN = 5 . 02 TeV with the ALICE detector at the LHC. The D mesons were reconstructed via their hadronic decay channels and their production yields were measured in central (0–10%) and semicentral (30–50%) collisions. The measurement was performed up to a transverse momentum ( p T ) of 36 or 50 GeV/c depending on the D meson species and the centrality interval. For the first time in Pb–Pb collisions at the LHC, the yield of D 0 mesons was measured down to p T = 0, which allowed a model-independent determination of the p T -integrated yield per unit of rapidity (d N/ d y ). A maximum suppression by a factor 5 and 2.5 was observed with the nuclear modification factor ( R AA ) of prompt D mesons at p T = 6–8 GeV/c for the 0–10% and 30–50% centrality classes, respectively. The D-meson R AA is compared with that of charged pions, charged hadrons, and J /ψ mesons as well as with theoretical predictions. The analysis of the agreement between the measured R AA , elliptic ( v 2 ) and triangular ( v 3 ) flow, and the model predictions allowed us to constrain the charm spatial diffusion coefficient D s . Furthermore the comparison of R AA and v 2 with different implementations of the same models provides an important insight into the role of radiative energy loss as well as charm quark recombination in the hadronisation mechanisms. 
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  5. Abstract Two-particle correlations with $$\textrm{K}^{0}_\mathrm{{S}}$$ K S 0 , $$\Lambda $$ Λ / $$\overline{\Lambda }$$ Λ ¯ , and charged hadrons as trigger particles in the transverse momentum range $$8{<}p_{{\textrm{T}},{\textrm{trig}}}{<}16$$ 8 < p T , trig < 16  GeV/ $$c$$ c , and associated charged particles within $$1{<}p_{{\textrm{T}},{\textrm{assoc}}}{<}8$$ 1 < p T , assoc < 8  GeV/ $$c$$ c , are studied at midrapidity in pp and central Pb–Pb collisions at a centre-of-mass energy per nucleon–nucleon collision $$\sqrt{s_{\textrm{NN}}}~=~5.02$$ s NN = 5.02  TeV with the ALICE detector at the LHC. After subtracting the contributions of the flow background, the per-trigger yields are extracted on both the near and away sides, and the ratio in Pb–Pb collisions with respect to pp collisions ( $$I_{\textrm{AA}}$$ I AA ) is computed. The per-trigger yield in Pb–Pb collisions on the away side is strongly suppressed to the level of $$I_{\textrm{AA}}$$ I AA $$\approx 0.6$$ ≈ 0.6 for $$p_{{\textrm{T}},{\textrm{assoc}}}>3$$ p T , assoc > 3  GeV/ $$c$$ c as expected from strong in-medium energy loss, while an enhancement develops at low $$p_{{\textrm{T}},{\textrm{assoc}}}$$ p T , assoc on both the near and away sides, reaching $$I_{\textrm{AA}}$$ I AA $$\approx 1.8$$ ≈ 1.8 and 2.7 respectively. These findings are in good agreement with previous ALICE measurements from two-particle correlations triggered by neutral pions ( $$\pi ^{0}$$ π 0 –h) and charged hadrons (h–h) in Pb–Pb collisions at $$\sqrt{s_{\textrm{NN}}}~=~2.76$$ s NN = 2.76  TeV. Moreover, the correlations with $$\textrm{K}^{0}_\mathrm{{S}}$$ K S 0 mesons and $$\Lambda $$ Λ / $$\overline{\Lambda }$$ Λ ¯ baryons as trigger particles are compared to those of inclusive charged hadrons. The results are compared with the predictions of Monte Carlo models. 
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