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Modification of K0s and Λ(Λ̄) transverse momentum spectra in Pb-Pb collisions at √sNN=2.76 TeV with ALICE
No full textMeasurements of the transverse momentum (pt) spectra of K0 s and Λ(Λ̄) in Pb–Pb and pp collisions at √sNN = 2.76TeV with the ALICE detector at the LHC at CERN up to pt = 20GeV/c and pt = 16GeV/c, respectively, are presented in this thesis. In addition, the particle rapidity densities at mid-rapidity and nuclear modification factors of K0 s and Λ(Λ̄) are shown and discussed. The analysis was performed using the Pb–Pb data set from 2010 and the pp data set from 2011. For the identification of K0 s and Λ(Λ̄), the on-the-fly V0 finder was employed on tracking information from the TPC and ITS detectors. The Λ and Λ̄ spectra were feed-down corrected using the measured published Ξ− spectra as input.
Regarding the rapidity density at mid-rapidity, a suppression of the strange particle production in pp as compared to Pb–Pb collisions is observed at all centralities, whereas the production per pion rapidity density stays constant as a function of dNch/dη including both systems. Furthermore, the relative increase of the individual particle species in pp and AA collisions is compatible for non- and single-strange particles when going from RHIC (√sNN = 0.2TeV) to LHC energies. On the other hand, in case of multi-strange baryons, a stronger increase in the particle production in pp is seen. The Λ̄ and Λ production in Pb–Pb and pp collisions was found to be equal. Concerning the nuclear modification factors, at lower pt (pt 8GeV/c), a strong suppression in central Pb–Pb collisions with respect to pp collisions is found for K0 s and Λ(Λ̄). A significant high-pt suppression of these hadrons is also observed in the ratio of central-to-peripheral collisions. The nuclear modification of K0 s and Λ(Λ̄) is compatible with the modification of charged hadrons at
high pt. The calculations with the transport model BAMPS agree with these results suggesting a similar energy loss for all light quarks, i.e. u, d and s. Moreover, a compatible suppression for c-quarks appears in the ALICE measurements via the D meson RAA as well as in the BAMPS calculations, which hints to a flavour-independent suppression if light- and c-quarks are regarded. Within this consideration, no indication for a medium-modified fragmentation is found yet.
To summarize, for the particle production in Pb–Pb collisions at the LHC relative to pp neither at lower pt (rapidity density) nor at higher pt (nuclear modification factor) a significant difference of K0 s and Λ(Λ̄) carrying strangeness to hadrons made of u- and d-quarks was found.10−6 Sekunden nach dem Urknall. Elementare Materie unter hohem Druck und hoher Temperatur. Ihr Zustand, ein Plasma aus stark wechselwirkenden Elementarteilchen - ein Quark-Gluon-Plasma (QGP), das am Large Hadron Collider (LHC) des Kern- und Teilchenforschungszentrum CERN1 in Genf erforscht wird. Allerdings werden die Erkenntnisse dort nicht durch Himmelsbeobachtungen gewonnen. Vielmehr wird dieser spezielle Materiezustand künstlich zu erzeugen versucht: Der LHC beschleunigt Blei-Kerne (Pb-Kerne) auf (fast) Lichtgeschwindigkeit und lässt sie kollidieren, wodurch sehr viel Energie auf sehr kleinem Raum konzentriert wird. Somit werden ähnliche energetische Bedingungen wie wenige Mikrosekunden nach dem Urknall (Big-Bang) hergestellt, in sogenannten "Little-Bangs". Da das Kollisionssystem innerhalb von 10−23 s in viele Teilchen zerfällt, ist jedoch eine direkte Verfolgung der verschiedenen Systemstadien, die Ausbildung des Plasmas und seine Expansion mit anschließendem Erkalten und Bildung von neuen Teilchen (in Analogie zur Expansion des Universums nach dem Urknall), experimentell nicht möglich. Die Detektoren, die das Kollisionszentrum umgeben und beobachten, nehmen lediglich die Signale auf, die von den Produkten der Kollision generiert werden. Die Untersuchung der Little-Bangs ist daher ein komplexer Prozess bestehend aus der Auswertung der Detektor-Signale, ausgelöst durch die erzeugten Teilchen, der darauf aufbauenden Rekonstruktion der Teilchenspuren und der abschließenden Analyse der Teilcheneigenschaften. Die vorliegende Arbeit dokumentiert die Auswertung von Messungen der Teilchen K0 s und Λ(Λ̄) in Pb–Pb und Proton-Proton Kollisionen bei einer Schwerpunktenergie von √sNN = 2.76TeV, die von der ALICE Kollaboration am CERN
aufgezeichnet wurden
High suppression of and in Pb-Pb collisions at = 2.76 TeV with ALICE
No full textThe nuclear modification factors R_AA and R_CP of Lambda and K0s in Pb-Pb collisions at sqrt(s_NN)= 2.76 TeV measured by ALICE at LHC are presented. In central collisions a strong suppression at high p_T (p_T > 8 GeV/c) with respect to pp collisions is observed. The p_T region below is dominated by an enhancement of Lambda over the suppressed K0s. The results are compared to those for charged hadrons and to Lambda from lower collision energies
Bose-Einstein-Korrelationen in Pb-Au Stößen bei einer Strahlenergie von 80 GeV pro Nukleon
No full textDie HBT-Interferometrie bietet über die Analyse von Bose-Einstein-Korrelationen geladener Pionen die Möglichkeit, Raumzeit-Dimensionen von Kern-Kern-Reaktionen zu vermessen. Dadurch kann das Ausfrierverhalten der in diesen Reaktionen enstehenden teilchenemittierenden Quelle untersucht werden. Die so gewonnenen Informationen tragen zu einem Verständnis der in den Kollisionen ablaufenden Prozesse und somit zu Erkenntnissen über Kernmaterie unter extremen Bedingungen bei. Von besonderem Interesse ist dabei die Beobachtung der Ausbildung eines QGP-Zustandes. Hierfür sind systematische Studien von verschiedenen Kollisionssystemen und -energien von großer Bedeutung.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Analyse von Bose-Einstein-Korrelationen in Pb-Au-Kollisionen bei einer Strahlenergie von 80A GeV durchgeführt. Die hier analysierten Daten wurden mit dem CERES-Detektor am SPS-Beschleuniger des CERN aufgenommen. Diese Analyse stellt eine erneute Untersuchung des Datensatzes unter Verwendung einer verbesserten Kalibrierungsprozedur für den CERES-Detektor dar. Infolgedessen konnte eine Verringerung der systematischen Unsicherheiten erreicht werden. Die neuen Ergebnisse stimmen mit den von der CERES-Kollaboration bereits publizierten HBT-Ergebnissen zufriedenstellend überein. Der Vergleich mit den Ergebnissen des NA49-Experiments, dass Pb-Pb-Kollisionen bei gleicher Strahlenergie unter dem Aspekt der HBT-Interferometrie untersucht hat, zeigt ebenfalls eine Übereinstimmung.
Durch diese Konsistenz und die Minimierung der systematischen Unsicherheiten im Bereich der SPS-Energien wird nun die Interpretation des Ausfrierverhaltens der Quelle besser ermöglicht: In dieser Arbeit wurde eine universelle Ausfrierbedingung von Pionen bei unterschiedlichen Schwerpunktsenergien und für verschiedene Kollisionssysteme untersucht. Diesbezügliche Observablen sind das mittels HBT-Radien bestimmte Ausfriervolumen und die mittlere freie Weglänge von Pionen zum Zeitpunkt des Ausfrierens der Quelle.
Bei dieser Untersuchung in Abhängigkeit von der Schwerpunktsenergie der Kollision zeichnet sich ein Minimum des Ausfriervolumens bei hohen AGS- und niedrigen SPS-Energien ab. Zusätzlich ergibt sich für die mittlere freie Weglänge ein ebenfalls nicht monotones Verhalten in diesem Energiebereich. Aus der dort vergrößerten Weglänge lässt sich auf eine erhöhte Emissiondauer der teilchenemittierenden Quelle gegenüber anderen Energien schließen. Die Emissionsdauer spielt in Verbindung mit dem Nachweis eines QGP-Zustandes eine wichtige Rolle. Ob die beschriebenen Beobachtungen durch ein Ausbilden dieses Zustandes oder auf Grund von anderen unbekannten Mechanismen hervorgerufen werden, kann abschließend noch nicht beurteilt werden. Denn verbleibende systematischen Unsicherheiten bei niedrigen Schwerpunktsenergien lassen derzeit keine weiteren Interpretationen zu. Insbesondere betrifft dies die noch bestehende Diskrepanz der Ergebnisse zwischen CERES und NA49 für eine Strahlenergie von 40A GeV. Daher ist eine Reanalyse der Daten von CERES bei dieser Strahlenergie von Bedeutung. Ebenso würde eine erneute systematische Messung im AGS-Energiebereich weitere grundlegende Interpretationen ermöglichen.
In Zukunft werden am RHIC-Beschleuniger des BNL in den USA und im Rahmen des FAIR-Projektes an der GSI bei Darmstadt Experimente in dieser Energieregion durchgeführt werden. Möglicherweise kann dann anhand dieser Messung ein universelles Ausfrierkriterium für Pionen sowie der Grund für ein verändertes Systemverhalten bei bestimmten Energien festgestellt werden
Bose-Einstein-Korrelationen in Pb - Au Stößen bei einer Strahlenergie von 80 GeV pro Nukleon
No full textModification of and transverse momentum spectra in Pb-Pb collisions at = 2.76 TeV with ALICE
No full textMeasurements of the transverse momentum (pt) spectra of K0s and Lambda(Anti-Lambda) in Pb-Pb and pp collisions at sqrt(sNN) = 2.76 TeV with the ALICE detector at the LHC at CERN up to pT = 20GeV/c and pT = 16GeV/c, respectively, are presented in this thesis. In addition, the particle rapidity densities at mid-rapidity and nuclear modification factors of K0s and Lambda(Anti-Lambda) are discussed. Regarding the rapidity density, a suppression of the strange particle production in pp as compared to Pb–Pb collisions is observed at all centralities, whereas the production per pion rapidity density stays constant as a function of mean particle production including both systems. Furthermore, the relative increase of the individual particle species in pp and AA collisions is compatible for non- and single-strange particles when going from RHIC (sqrt(sNN) = 0.2 TeV) to LHC energies. On the other hand, in case of multi-strange baryons, a stronger increase in the particle production in pp is seen. The Lambda and Anti-Lambda production in Pb–Pb and pp collisions is found to be equal. Concerning the nuclear modification factors, the ratio of pT spectra in Pb-Pb collisions to the corresponding spectra in pp scaled with the number of binary collisions in Pb-Pb, at high pT (pT > 8 GeV/c), a strong suppression in central Pb–Pb collisions with respect to pp collisions is observed for K0s and Lambda(Anti-Lambda). This nuclear modification is similar to the modification of charged hadrons and mesons with charm quark content at high pT
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