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Title: Study of Jet Quenching with Z + jet Correlations in Pb-Pb and p p Collisions at s N N = 5.02 TeV

Journal Article · · Physical Review Letters
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The production of jets in association with Z bosons, reconstructed via the μ + μ and e + e decay channels, is studied in p p and, for the first time, in Pb-Pb collisions. Both data samples were collected by the CMS experiment at the LHC, at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of 5.02 TeV. The Pb-Pb collisions were analyzed in the 0%–30% centrality range. The back-to-back azimuthal alignment was studied in both p p and Pb-Pb collisions for Z bosons with transverse momentum p T Z > 60 GeV / c and a recoiling jet with p T jet > 30 GeV / c . The p T imbalance x j Z = p T jet / p T Z , as well as the average number of jet partners per Z , R j Z , was studied in intervals of p T Z . The R j Z is found to be smaller in Pb-Pb than in p p collisions, which suggests that in Pb-Pb collisions a larger fraction of partons associated with the Z bosons fall below the 30 GeV / c p T jet threshold because they lose energy.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Argonne National Laboratory (ANL), Argonne, IL (United States); Univ. of Illinois, Chicago, IL (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); National Science Foundation (NSF); USDOE Office of Science (SC), Nuclear Physics (NP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; FG02-94ER40865
OSTI ID:
1376272
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1352040; OSTI ID: 1666120
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-116-CMS; CMS-HIN-15-013; CERN-EP-2017-002; arXiv:1702.01060; PRLTAO; 082301
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Vol. 119 Journal Issue: 8; ISSN 0031-9007
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 24 works
Citation information provided by
Web of Science

References (44)

Vector-boson-tagged jet production in heavy ion collisions at energies available at the CERN Large Hadron Collider journal July 2017
Measurement of isolated photon production in pp and PbPb collisions at <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">NN</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.76</mml:mn><mml:mtext> TeV</mml:mtext></mml:math> journal April 2012
Gluon shadowing and jet quenching in A + A collisions at √ s =200 A GeV journal March 1992
Determination of jet energy calibration and transverse momentum resolution in CMS journal November 2011
Radiative energy loss of high-energy quarks in finite-size nuclear matter and quark-gluon plasma journal April 1997
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Physics of Z 0 / γ * -tagged jets at energies available at the CERN Large Hadron Collider journal March 2011
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The performance of the jet identification and reconstruction in heavy ions collisions with CMS detector journal February 2007
Studies of jet quenching using isolated-photon+jet correlations in PbPb and pp collisions at <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.76</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext>TeV</mml:mtext></mml:math> journal January 2013
On Z and Z + jet production in heavy ion collisions journal August 1995
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The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
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Jets in expanding quark-gluon plasmas journal November 1986
Jets as a probe of quark-gluon plasmas journal February 1986
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A model of jet quenching in ultrarelativistic heavy ion collisionsand high- p T hadron spectra at RHIC journal January 2006
Jet momentum dependence of jet quenching in PbPb collisions at <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.76</mml:mn><mml:mtext> TeV</mml:mtext></mml:math> journal June 2012
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Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
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