Journal Article GSI-2025-00230

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Modification of charged-particle jets in event-shape engineered Pb–Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}}=5.02$ TeV

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2024
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 851, 138584 () [10.1016/j.physletb.2024.138584]

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Report No.: CERN-EP-2023-154; arXiv:2307.14097

Abstract: Charged-particle jet yields have been measured in semicentral Pb–Pb collisions at center-of-mass energy per nucleon–nucleon collision <math altimg='si1.svg'><msqrt><mrow><msub><mrow><mi>s</mi></mrow><mrow><mi mathvariant='normal'>NN</mi></mrow></msub></mrow></msqrt><mo linebreak='goodbreak' linebreakstyle='after'>=</mo><mn>5.02</mn></math> TeV with the ALICE detector at the LHC. These yields are reported as a function of the jet transverse momentum, and further classified by their angle with respect to the event plane and the event shape, characterized by ellipticity, in an effort to study the path-length dependence of jet quenching. Jets were reconstructed at midrapidity from charged-particle tracks using the anti-<math altimg='si2.svg'><msub><mrow><mi>k</mi></mrow><mrow><mi mathvariant='normal'>T</mi></mrow></msub></math> algorithm with resolution parameters $R$ = 0.2 and 0.4, with event-plane angle and event-shape values determined using information from forward scintillating detectors. The results presented in this letter show that, in semicentral Pb–Pb collisions, there is no significant difference between jet yields in predominantly isotropic and elliptical events. However, out-of-plane jets are observed to be more suppressed than in-plane jets. Further, this relative suppression is greater for low transverse momentum (< 50 GeV/$c$) $R$ = 0.2 jets produced in elliptical events, with out-of-plane to in-plane jet-yield ratios varying up to 5.2σ between different event-shape classes. These results agree with previous studies indicating that jets experience azimuthally anisotropic suppression when traversing the QGP medium, and can provide additional constraints on the path-length dependence of jet energy loss.

Classification:

Note: Phys. Lett. B 851 (2024) 138584. 21 pages, 4 captioned figures, 2 tables, authors from page 15, published version, figures at http://alice-publications.web.cern.ch/node/9514 "Funded by SCOAP³. This is an open access article under the CC BY license(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)."

Contributing Institute(s):
  1. ALICE (ALI)
  2. Detektorlabor (DTL)
  3. IT (CIT)
  4. ExtreMe Matter Institute, EMMI (EXM)
  5. Collaboration CERN: ALICE (ALICE@CERN)
Research Program(s):
  1. 612 - Cosmic Matter in the Laboratory (POF4-612) (POF4-612)
  2. HGS-HIRe - HGS-HIRe for FAIR (HGS-HIRe) (HGS-HIRe)
  3. SUC-GSI-Heidelberg - Strategic university cooperation GSI-U Heidelberg (SUC-GSI-HE) (SUC-GSI-HE)
  4. SUC-GSI-Frankfurt - Strategic university cooperation GSI-U Frankfurt/M (SUC-GSI-FR) (SUC-GSI-FR)
  5. SUC-GSI-Darmstadt - Strategic university cooperation GSI-TU Darmstadt (SUC-GSI-DA) (SUC-GSI-DA)
  6. STRONG-2020 - The strong interaction at the frontier of knowledge: fundamental research and applications (824093) (824093)
  7. DFG project G:(GEPRIS)491382106 - Open-Access-Publikationskosten / 2025-2027 / GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (491382106) (491382106)
Experiment(s):
  1. LHC: ALICE

Appears in the scientific report 2024
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