J/ ψ - produksjon i proton-kollisjoner ved ALICE eksperiment

Rundt 100 km under bakken i Geneve ligger den store partikkelakseleratoren LHC (Large Hadron Collider) tilknyttet den europeiske organisasjonen for kjernefysisk forskning (CERN). Her kollideres protoner med hastigheter tilnærmet lysets hastighet, i håp om å utvide vår forståelse av universets minste byggesteiner og kreftene som binder dem sammen. ALICE eksperimentet er ett av fire store CERN eksperiment plassert langs LHC og brukes til å studere partiklene som oppstår i slike kollisjoner.

I doktogradsoppgaven analyseres data fra proton-proton kollisjoner med massesenter-energi 13 TeV, samlet inn i perioden 2016-2018. Hensikten er å studere produksjonsmekanismen av et bundet system bestående av to sjarmkvarker, bedre kjent som partikkelen J/ ψ.

Den teoretiske beskrivelsen for den sterke vekselvirkningen, kvantekromodynamikk (QCD), er vel etablert ved høye energiskaler. Produksjon av J/ ψ omfatter regimer med både høye og lave energiskalaer, og er derfor en viktig testarena for å studere samspillet mellom ulike QCD-regimer. En økt forståelse for J/ψ produksjon kan dermed bidra til å gi bedre innsikt i hvordan den sterke vekselvirkningen foregår. I avhandlingen presenteres eksperimentelle målinger av det inklusive J/ ψ virkningstverrsnittet og fragmentasjonsfunksjoner for J/ψ i ladede jeter. Resultatene sammenlignes med ulike QCD-baserte modeller for J/ ψ produksjon.

Personalia

Ingrid McKibben Lofnes (f. 1990) har en mastergrad i kjernefysikk fra Universitetet i Bergen (UiB). Hun startet i 2019 sin doktorgrad i eksperimentell kjernefysikk ved institutt for fysikk og teknologi ved UiB, der hun har jobbet i tilknytning til ALICE eksperimentet ved CERN. Veiledere er Professor Dieter Rörich (UiB), Ionut Arsene (Universitetet i Oslo) og Fiorella Fionda (University of Cagliari).