Dissertação
{pt_PT=Towards time ordered parton showers} {} EVALUATED
{pt=Colisões de iões pesados ultra-relativísticas possibilitaram o estudo de um estado de matéria caracterizado pela sua alta temperatura e densidade, denominado Plasma de Quarks e Gluões (QGP). Devido à sua rápida expansão, a evolução deste meio só é acessível através da substrutura de jatos hadrónicos --- chuveiros colimados de partículas produzidas durante a colisão. Neste contexto, introduzimos o algoritmo-τ para reconstrução de jatos, definido de tal modo a emparelhar partículas minimizando uma distância coincidente com o inverso do tempo de formação 1/τform da emissão no limite soft e colinear. Desta forma, determinamos que o algoritmo-τ estima corretamente o tempo de formação para amostras geradas por parton shower Monte Carlo. É ainda possível selecionar populações de jatos de acordo com as suas modificações devido ao meio. Estes resultados servem como motivação para o desenvolvimento de um parton shower ordenado em tempo de formação, uma prescrição até agora ausente de estudos de jatos. Neste âmbito, a amplitude para a emissão de dois gluões por parte de um quark foi calculada a tree level, por forma a obter τform através de uma expressão analítica, e a verificar a propriedade de fatorização deste processo. Finalmente, três prescrições para ordenação de chuveiros são implementadas ao nível da aproximação de duplo logaritmo (DLA), correspondentes a ordenar emissões de acordo com a virtualidade, momento transverso, ou ângulo. As distribuições no plano de Lund foram obtidas, bem como as trajetórias neste espaço. As variações observadas entre as prescrições podem tornar-se cruciais para estudos do QGP., en=Ultra-relativistic heavy ion collisions, such as those at the Large Hadron Collider (LHC) and Relativistic Heavy-Ion Collider (RHIC) have unlocked the study of a hot dense state of matter known as the Quark-Gluon Plasma (QGP), whose dynamics can be accessed by examining the substructure of jets --- collimated sprays of particles produced in the collision. In this context, we introduced the τ jet reclustering algorithm, defined such that its distance measure coincides with the inverse splitting formation time 1/τform in the soft collinear limit. By clustering jets in this way, the τ algorithm is shown to accurately estimate τform for event samples in Monte Carlo parton showers. Further, jet populations can be selected according to their medium modifications. These results motivate the need for a parton shower ordered according to splitting formation time, a prescription thus far absent from jet studies. To this end, the QCD amplitude for double gluon emission is examined, so that τform can be computed from an analytical expression, and factorisation into single gluon emissions can be verified. Lastly, three different prescriptions for parton showers in the double logarithmic approximation (DLA) were implemented, corresponding to ordering parton emissions in virtuality, transverse momentum, or splitting angle. The Lund plane distributions for parton cascades in each prescription were obtained, their trajectories over the phase space were investigated, and the τform values were extracted. The variations between all three prescriptions may prove crucial for QGP studies, highlighting the need for theoretical control beyond the DLA. }
dezembro 6, 2021, 9:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
José Guilherme Teixeira de Almeida Milhano
Departamento de Física (DF)
Professor Associado
