Сотрудники группы CMS МИФИ являются членами коллаборации CMS на LHC и принимают активное участие в обработке и анализе экспериментальных данных, поступающих с детектора CMS. Несколько статей, выпущенных коллаборацией CMS, были подготовлены при активном участии группы. Основным направлением деятельности группы в настоящий момент является физика больших множественностей и фоновых событий в столкновениях протонов и ядер на LHC.

Эффект хребта

Сотрудник МИФИ М. Ю. Азаркин принимал участие в обработке экспериментальных данных, показавшем наличие дальних корреляций заряженных адронов с близкими значениями азимутальных углов при больших множественностях в столкновениях протонов (так называемый эффект хребта). Указанный эффект не предсказывался существующими моделями компьютерной симуляции столкновений протонов и представлял собой первое не наблюдаемое на предыдущих поколениях ускорителей явление, обнаруженное на LHC.

На рисунке выше представлена двумерная (по осям отложены относительные псевдобыстроты и относительные азимутальные углы в радианах) двухчастичная корреляционная функция в столкновениях протонов с энергией в системе центра масс 7 ТэВ: а) в событиях с минимальным смещением и поперечными импульсами pt > 0.1 ГэВ/c b) события с минимальным смещением и поперечными импульсами 1 < pt < 3 ГэВ/c c) события с множественностью N>110 заряженных частиц и поперечными импульсами pt > 0.1 ГэВ/c d) события с множественностью N>110 заряженных частиц и поперечными импульсами 1 < pt < 3 ГэВ/c

 

На рисунке d) можно наблюдать корреляции частиц с большими относительными псевдобыстротами при близких значениях азимутального угла, так называемую хребтообразную структуру.

 

Публикация по теме:

CMS Collaboration «Observation of Long-Range Near-Side Angular Correlations in Proton-Proton Collisions at the LHC» JHEP 1009:091,2010

Потоковые корреляции в ядро-ядерных соударениях при энергии 2,76ТэВ на нуклон

Группа участвовала исследовании потоковых корреляций в ядро-ядерных соударениях при энергии 2,76ТэВ на нуклон. Потоковые корреляции являются важнейшими проявлением коллективной степени свободы среды, образованной в столкновении ядер, и интерпретируются как проявление кварк-глюонной плазмы. Измерение данной корреляции необходимо для определения параметров образованной среды.

 

Публикация по теме:

CMS Collaboration «Measurement of the elliptic anisotropy of charged particles produced in PbPb collisions at \sqrt(S_{NN})=2.76 TeV», Phys. Rev. C 87 014902

Фоновые события и струи в событиях с большой множественностью в столкновениях протонов

На основе идей членов группы и при их активном участии был проведен всесторонний анализ характеристик протон-протонных столкновений в зависимости от множественности события. Было обнаружено, что существующие программы симуляции не способны описать поведение наблюдаемых при больших множественностях заряженных частиц.

На рисунке выше представлен инклюзивный спектр струй заряженных частиц при полных множественностях заряженных частиц в событии 110<Nch<140

Как можно видеть эксперимент и монте-карло генераторы могут расходиться в значениях некоторых наблюдаемых более чем в 2 раза.

 

Публикация по теме:

CMS Collaboration «Jet and underlying event properties as a function of particle multiplicity in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV» Eur. Phys. J. C 73 (2013) 2674

Текущая работа и планы

В настоящий момент продолжается работа по анализу данных с детектора и готовятся соответствующие публикации. В частности исследуется импульсный дисбаланс струй в протон-протонных столкновениях как функции множественности. Также планируется рассматривать свойства фоновых событий в зависимости от импульса и псведобыстроты триггерной струи, а также от множественности события.

Контактное лицо:

Дрёмин Игорь Михайлович