Medida de la producción de J/Ψ en jets usando colisiones protón-protón a 5.02 TeV en el experimento CMS del LHC

Abstract

De acuerdo a la Cromodinámica Cuántica, a grandes densidades y temperaturas la materia nuclear ordinaria realiza una transición de fase hacia un estado en el que los quarks y gluones están desconfinados, conocido como Plasma de Quarks y Gluones (QGP). Se cree que este nuevo estado de la materia existió una millonésima de segundo después del Big Bang. Hoy en día se utilizan colisiones nucleares, por ejemplo, de plomo-plomo (PbPb), en grandes aceleradores de partículas buscando reunir las condiciones necesarias para recrear este QGP en el laboratorio. Sin embargo, estudiar el QGP de forma directa es imposible ya que su tiempo de vida es demasiado corto. Por esta razón se utilizan métodos indirectos a través de los cuales podemos extraer diferente tipo de información: temperatura, viscosidad, vorticidad, etc. Uno de estos métodos consiste en el estudio de la producción de partículas J/ѱ, estados ligados de un quark “charm” y su correspondiente antiquark. La ventaja de estas partículas es que, al estar formadas por quarks pesados, se producen en los primeros instantes de la colisión, y por consiguiente experimentan la evolución completa del sistema termodinámico que se crea. Además, con el desconfinamiento los quarks sufren del Apantallamiento de Debye, razón por la cual el estado ligado se rompe ocasionando que se detecten menos J/ѱ que las que uno esperaría sin la formación del QGP. Para poder realizar el estudio de J/ѱ en colisiones nucleares es necesario hacerlo primero en colisiones protón-protón, ya que esto nos proporciona una referencia. En este trabajo se presenta un estudio sobre la producción de J/ѱ en su decaimiento a dos muones, para diferentes intervalos de momento transverso utilizando datos provenientes simulaciones de Monte Carlo. Con ello se determinan los parámetros de los ajustes que se realizan en datos reales con la finalidad de extraer el número de partículas que se producen.