Studi di produzione delle J/psi in CMS

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Lia Bono
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1 Studi di produzione delle J/psi in CMS (work in progress!) Aafke Kraan Introduzione/motivazione Mechanismi di produzione J/psi allʼlhc Osservabili Selezione e ricostruzione dei J/psi Studi di fondo J/psi non-prompt Conclusioni Congresso SIF september o f 1 0

2 Motivationi Ad LHC la majorita dei fisici sembra di essere interessata in fisica esotica (SUSY, extra dimensioni, nuova fisica in top, EW,...)...peroʼ forse non esiste niente di tutto questo! (resultato: exclusioni) Anche nella regime di energie piuʼ basse si possono fare tanti studi relevanti: underlying event, low energy QCD (quarkonia),... bb cc = J/ψ Coinvolgono QCD non-perturbativo, per niente capito bene! Analisi possono essere fatte negli primi primi mesi di presa dati Per di piuʼ quarkonia prompt (J/psi) sono molto relevanti per il rivelatore, e.g. tracciatore, camere muoni Scopo dellʼanalisi: capire la produzione dei quarkonia prompt (j/psi) Trovare osservabili nuove (oltre alla misura della sezione dʼurto) per capire come vengono prodotte le J/psi. new [Idea di Torbjörn Sjöstrand e AK] 2 o f 1 0

3 Produzione delle J/psi Fino a 10 anni fa: J/ψ assunte di essere prodotte via colour singlet cc CDF run II: ecesso di J/psi prompt ad alto Pt introduzione del modello octet! PYTHIA (novembre 2006): singlet+octet, +parton showers. Per capire la produzione si studiano 4 models (generazione privata) singlet octet 3 o f 1 0

4 Osservabili: sezione dʼurto prompt J/psi Per capire la produzione: studiare la cinematica della J/psi sezione dʼurto Purtroppo ci sono tanti fattori che possono cambiare la sezione dʼurto!! ISR e FSR Massa del cc-octet Reweighting function MC-truth logaritmico! Diff.octets fattore~2 DIff.oct-sing fattore~50 Ho studiato diversi fattori (generator meeting June 20) Variazioni dellʼordine 2 Ecco un esempio tipico: Conclusione: difficile capire il meccanismo di produzione soltante dalla sezione dʼurto!! 4 o f 1 0

5 new Nuove osservabili C C Ci servono piuʼ variabili!! Includere lʼinformazione delle particicelle intorno la J/psi! (non eʼ stato fatto in CDF, etc!) Somma N ch (P T >0.9) in un cono intorno alla J/psi NB dobbiamo sempre escludere i 2 muoni, look at regions of siamo solo interessati a quello che cʼeʼ intorno P J/psi T and P jet T Somma scalare di P T in un cono intorno alla J/psi Variabile di frammentazione z= P J/psi T /P everything from QQ T z in funzione di P Jpsi T e di P jet T Densitaʼ delle particelle/impulso intorno alla J/psi verso dimensione del cono R, etc! 1 - z z jet J/psi cone R 5 o f 1 0

6 J/psi trigger e selezione J/psi trigger: 2 non-isolated muons with Pt>7 GeV. Offline selection procedure More advanced muon reconstruction Cuts on track quality Mjpsi [2.2 GeV,4 GeV] Conclusions: Efficiency is model-independent Efficiency max. around Ptjpsi=50 GeV, eff=0.7 < eff(mu1)*eff(mu2) Separation angle mu-mu influences efficiency. High η J/psi : efficiency drops to 0 6 o f 1 0

7 Prompt vs non-prompt J/psi Usiamo un sample di J/psi nonprompt (MSEL=1), eventi luminositaʼ~3pb-1 P T Jpsi > 40 GeV almeno 50% di J/psi non-prompt! (slide 10) Esempi delle mie variabili (in full sim) per J/psi non-prompt: Se eʼ sottovalutata la quantitaʼ di J/psi non-prompt presente nei dati, ci saraʼ un bias favorevole ai modelli di alta radiazione!! 7 o f 1 0 Eʼ fondamentale conoscere la quantitaʼ esatta del fondo non-prompt!!

8 Prompt vs non-prompt J/psiʼs (punto 1 di slide 7) Trova la frazione J/psi prompt con variabile indipendente dal modello. L xy : lunghezza di decadimento 2-D tra il vertice primario e secondario cτ xy : pseudo-proper tempo di decadimento c" xy = L J/# xym PDG J/# P T rec! eventi pesati dalla sezione dʼurto Statistica bassa del bin di low Pthat area dellʼistogramma scalata, 100 pb-1 Distributioni simili sono state fatte anche per 3D! 8 o f 1 0

9 Non-prompt background 9 o f 1 0

10 Conclusioni Scopo dellʼanalisi: capire come vengono prodotti i quark pesanti Misurare soltanto la sezione dʼurto non eʼ sufficiente! (peroʼ serve come input!) Abbiamo proposto diverse variabili nuove, mai usate in CDF o altri esperimenti (?) Il problema piuʼ grande eʼ capire il fondo di non-prompt jpsi, percheʼ potrebbe introdurre un bias! Mancha statistica, dobbiamo usare fast simulation invece di full simulation. 1 0 o f 1 0

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