Jet-­‐Hadron	  Azimuthal	  Correla4on	  Measurements	  in	  pp	  Collisions	  at	  √s	  =	  2.76	  TeV	  and	  7	  TeV	  with	  ALICE	
Dousatsu	  Sakata	  ,	  Daisuke	  Watanabe	  for	  the	  ALICE	  Collabora4on	

Mo4va4on	
PhysRevC.77.011901(PHENIX)		  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  0	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  2	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  4	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  dφ	  (rad)	

0π -­‐Jet	  Correla4on	Jet	  &	  Par4cle	  Reconstruc4on	  with	  the	  ALICE	
EMC	
TPC	
ITS	

π0 invariant	  mass	  distribu4on 	
counts	  	  	  	  	  	  	  	  	  par4cle	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  Jet	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  The	  ALICE	  	  detector	  has	  been	  	  |η|<	  0.9,|η |<0.5	  	   EMC	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  built	  to	  exploit	  the	  unique	  phys-­‐	  1.4	  <	  φ	  <3.2	  rad	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  par4cle	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  ics	  poten4al	  of	  nucleus-­‐nucleus	  	  	  pT	  	  >	  0.15	  GeV/c	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  interac4ons	  at	  the	  LHC.	  	  Jet	  >	  10	  GeV/c	  p	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  T	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  The	  ALICE	  detector	  is	  suited	  to	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  an4-­‐k	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  T	  	  	  	  R	  	  	  =0.4	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  study	  jet	  modiﬁca4on	  by	  the	  hot	  and	  dense	  maJer,	  since	  it	  can	  reconstruct	  charged	  par4cles	  from	  very	  low	  to	  high	  momentum	  using	  the	  central	  tracking	  (ITS+TPC).	  	  

2200
2000

1600
1400
1200
1000
800

Transverse	  momentum	  distribu0on	  with	  respect	  to	  leading	  Jet	Yp

(GeV/c)20< pUncorrected 0.15 < p assoc
0.15 < p assoc(GeV/ c )Uncorrected(GeV/ c )T,track c )T,track(GeV/pp @ s = 2.76TeV
0.15 < p assoc < 4.5 (GeV/c )0.15 < p assoc < 4.5 (GeV/c )T,track
T,track
s=2.76TeV
pp@anti-k
R=0.4assoc c )T< 4.5(GeV/0.15 < p< 3.0 (GeV/c )0.15 < p assoc < 3.0 (GeV/c )T,track
T,track
10
assoc
anti-kR=0.4
0.15 < p< 1.5 (GeV/c )0.15 < p assoc < 1.5 (GeV/c )T< 3.0 (GeV/T,track c )< 1.5 (GeV/c )leading-Jet
T

31/07/2012

1pTsub-­‐leading	  >10GeV/c	  -1-100112233

Fragmenta4on	  Func4on	  Jet	  Momentum	  Jet	  Shape	  Background	  Momentum	  Di-­‐Jet	  proper4es	
31/07/2012

31/07/2012

2/3π	  <-1	  Δφ(lead-­‐sub)	  <4/3π	01234< 40 (GeV/c )anti-k T R=0.4T,track

1

44

50

1/N/0dNjet /d6qT

0.15 < p0.15 < p< 40 (GeV/c )
TT

T

00

100

-1

6q (rad)(GeV/c)4-1(GeV/ c )20< 0p0.15 < p0.15 < p< 40
1 (GeV/c )2< 3.0 (GeV/c )< 1.5 (GeV/c )T10T

Uncorrected
pp @ s = 7TeV
anti-k T R=0.40.15 < p assoc
T,track
0.15 < p assoc < 4.5 (GeV/c )T,track
assoc
T,track
assoc
T,track

leading-Jet

Ypparticle

0leading-Jet
10< p 2< 203(GeV/c)
T

01

2

3

1-1

012

34-1

01

2

3

250

300

350 0

50

100

150

200

250

300

350

Ma a (MeV/c2)

pp @ s = 2.76 TeV
Uncorrectedanti-kT, R = 0.4jet>
10(GeV/c)pleading
T/0
0 < pT < 26 (GeV/c)

0.025

0.02

0.015

0.0130/07/2012
0.005

46q (rad)We	  study	  single-­‐	  and	  di-­‐jet	  events	  	  using	  	  Jet-­‐Par4cle	  Correla4on	  in	  pp	  collisions.	  
6q (rad)It	  can	  be	  seen	  that	  these	  correla4ons	  	  	  depend	  strongly	  on	  jet	  energy	  and	  	  31/07/2012
collision	  energy.	  	  Therefore,	  these	  kinds	  of	  analysis	  could	  	  be	  excellent	  tools	  to	  measure	  jet	  proper-­‐	  4es	  in	  pp	  collisions	  as	  well	  as	  	  in	  Pb-­‐Pb	  collisions.	  
6q (rad)
3200

0.03

0102
1150

Leading	  Jet	  distribu4on	  with	  respect	  to	  π0	  	T

10

assoc
T,trackassoc
T,track
assoc
T,track
assoc
T,track

particle

0.15 < p0.15 < p20< p< 20 (GeV/c)

200

The	  measurements	  show	  Jet	  	  Uncorrected
proper4es	  pp@ s = 2.76TeV related	  to	  the:	

102 leading-Jet
leading-Jet
leading-Jet
10<20< pp<<4020(GeV/(GeV/cc))

Yp(GeV/c)10<< 20 (GeV/c)p T

particle

pT400

In	  this	  analysis,	  π0s	  are	  reconstructed	  up	  to	  12GeV/c	  	  from	  gamma	  pairs	  with	  good	  mass	  resolu4on.	  	  	  Jet-­‐Charged	  Par4cle	  Correla4on	leading-Jet

30/07/2012

600

In	  this	  analysis,	  13k	  di-­‐jet	  events	  are	  analyzed	  for	  √s	  =2.76	  TeV,	  as	  well	  as	  30k	  di-­‐jet	  events	  for	  7	  TeV	  for	  charged	  par4cle	  correla4o-­‐ns.	  160k	  EMC	  triggered	  events	  were	  analyzed	  for	  Π0	  	  correla4ons	  102

pp @ s = 2.76 TeV
Uncorrected
05.0 < p /T < 6.0 (GeV/c)

00.0 < p /T < 3.0 (GeV/c)

1800	  leading-Jet

PhysRevC.84.024906(CMS)	

(1/NA)dNAB/dφ	

In	  heavy-­‐ion	  collisions,	  jet	  proper4es	  are	  expected	  to	  be	  modiﬁed	  by	  the	  interac4on	  with	  the	  hot	  and	  dense	  	  medium.	  This	  modiﬁca4on	  is	  strongly	  related	  to	  the	  proper4es	  of	  the	  created	  aJribute	  of	  hot	  and	  dense	  maJer	  and	  provides	  a	  versa4le	  probe	  for	  the	  proper4es	  of	  the	  QGP.	  	  However,	  in	  heavy-­‐ion	  collisions	  it	  is	  diﬃcult	  to	  recover	  the	  jet	  quenching	  eﬀects	  at	  small	  par4cle	  momen-­‐tum	  due	  to	  large	  backgrounds	  from	  thermal	  bulk	  in	  such	  a	  mul4-­‐body	  system.	  The	  measurement	  of	  hadron	  correla4ons	  with	  respect	  to	  a	  reconstructed	  jet	  allows	  to	  relate	  more	  directly	  the	  momentum	  and	  direc4on	  of	  the	  original	  parton	  to	  the	  distribu4on	  of	  its	  fragmenta4on	  products,	  combining	  two	  par4cle	  correla4ons	  and	  di-­‐jet	  modiﬁca4on	  measurements.	  	  	  	  The	  studies	  of	  these	  correla4ons	  in	  pp	  collisions	  provides	  the	  baseline	  for	  similar	  measurements	  in	  Pb-­‐Pb	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  collisions	

4-10

1

2

3

4

6q (rad)Two	  clear	  jet	  peaks	  are	  observed,	  indica4ng	  that	  high	  	  pT	  π0	  produc4on	  is	  related	  to	  jet	  produc4on.	  	  	  The	  correla4on	  measurement	  provides	  addi4onal	  tools	  to	  inves4gate	  neutral	  par4cle	  produc4on.	  In	  addi4on,	  it	  is	  an	  excellent	  probe	  for	  nuclear	  modiﬁca4on	  	  measurements.	  

4Conclusion	

Further	  Topics	  under	  Study	Momentum	  asymmetry	  dependence	  of	  di-­‐jet	  proper4es	  Parton	  iden4ﬁca4on	  of	  trigger	  jet	  (quark,	  gluon)	  Di-­‐Jet	  proper4es	  in	  high	  (jet)	  mul4plicity	  event	  Combine	  charged	  and	  neutral	  par4cle	  correla4ons	  We	  have	  established	  the	  methods	  to	  measure	  Jet	  proper4es	  in	  	  pp	  collisions	  using	  jet-­‐hadron	  azimuthal	  correla4ons.	  	  	  	  	  We	  will	  use	  jet-­‐hadron	  correla4ons	  to	  measure	  jet	  proper4es	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  in	  detail	  in	  pp	  collisions	  and	  Pb-­‐Pb	  collisions.	  

2012/08/11-­‐18	

Quark	  MaJer	  2012