Produksjon av J/Psi-meson i blykjernekollisjonar med ALICE

Den europeiske organisasjonen for kjernefysikk CERN husar partikkelakseleratoren Large Hadron Collider (LHC). ALICE er eitt av dei fire store eksperimenta ved CERN, og har eit fokus på tungionekollisjonar. Detektoren er mynta på identifisering og rekonstruksjon av eit stort tal partiklar, med ei unik evne til å sjå på partiklar med lågt moment.

Doktorgradsoppgåva er basert på eit datasett av blykjernekollisjonar samla inn i åra 2015 og 2018 med massesenterenergi på 5.02 TeV. Partikkelen som er i fokus, er ein bunden tilstand av to sjarmkvarkar, kalla J/Psi-mesonet. Denne partikkelen kan bli danna på forskjellige måtar - anten ved produksjon straks etter kollisjonen, eller via andre type partiklar som først beveger seg vekk frå kollisjonspunktet. Ved å skille desse to prosessane via statistiske metodar kan ein sjå på forskjellige opphavspartiklar og korleis desse oppfører seg i det såkalla kvark-gluon plasmaet (QGP), ein interessant tilstand som oppstår under ekstreme temperaturar i slike kollisjonar.

Ved å finne forholdet mellom rask og treig danning av J/Psi-partiklane, kan ein sjå korleis QGP påverkar dei "raske" og "treige" J/Psi-partiklane. Dette gjer ein via å bruke tilsvarande forhold for protonkollisjonar, der ein ikkje har sett danning av QGP. For å kvantisere forskjellen på tunge og lette kollisjonar, vert den nukleære modifikasjonsfaktoren rekna ut. Dei eksperimentelle resultata frå oppgåva vert samanlikna med resultat frå andre eksperiment og brukt til å avgrense teoretiske modellar.

Personalia

Jon-Are Wergeland Sætre (f. 1994) fullførte både bacheloren i fysikk og masteren i kjernefysikk ved Universitetet i Bergen. Doktorgraden vart også fullført ved Universitetet i Bergen. Rettleiarar er Dieter Röhrich, Ionut Arsene og Fiorella Fionda.