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Title: Observation of Enhanced Long-Range Elliptic Anisotropies Inside High-Multiplicity Jets in pp Collisions at s=13  TeV
A search for collective effects inside jets produced in proton-proton collisions is performed via correlation measurements of charged particles using the CMS detector at the CERN LHC. The analysis uses data collected at a center-of-mass energy of s = 13 TeV , corresponding to an integrated luminosity of 138 fb 1 . Jets are reconstructed with the anti- k T algorithm with a distance parameter of 0.8 and are required to have transverse momentum greater than 550 GeV and pseudorapidity | η jet | < 1.6 . Two-particle correlations among the charged particles within the jets are studied as functions of the particles’ azimuthal angle and pseudorapidity separations ( Δ ϕ * and Δ η * ) in a jet coordinate basis, where particles’ η * , ϕ * are defined relative to the direction of the jet. The correlation functions are studied in classes of in-jet charged-particle multiplicity up to N ch j 100 . Fourier harmonics are extracted from long-range azimuthal correlation functions to characterize azimuthal anisotropy for | Δ η * | > 2 . For low- N ch j jets, the long-range elliptic anisotropic harmonic, v 2 * , is observed to decrease with N ch j . This trend is well described by Monte Carlo event generators. However, a rising trend for v 2 * emerges at N ch j 80 , hinting at a possible onset of collective behavior, which is not reproduced by the models tested. This observation yields new insights into the dynamics of jet evolution in the vacuum. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration2024CERN  more » « less
Award ID(s):
2121686 2412692
PAR ID:
10552271
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
American Physical Society
Date Published:
Journal Name:
Physical Review Letters
Volume:
133
Issue:
14
ISSN:
0031-9007
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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