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U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Observation of Enhanced Long-Range Elliptic Anisotropies Inside High-Multiplicity Jets in p p Collisions at s = 13 TeV

Journal Article · · Physical Review Letters
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A search for collective effects inside jets produced in proton-proton collisions is performed via correlation measurements of charged particles using the CMS detector at the CERN LHC. The analysis uses data collected at a center-of-mass energy of s = 13 TeV , corresponding to an integrated luminosity of 138 fb 1 . Jets are reconstructed with the anti- k T algorithm with a distance parameter of 0.8 and are required to have transverse momentum greater than 550 GeV and pseudorapidity | η jet | < 1.6 . Two-particle correlations among the charged particles within the jets are studied as functions of the particles’ azimuthal angle and pseudorapidity separations ( Δ ϕ * and Δ η * ) in a jet coordinate basis, where particles’ η * , ϕ * are defined relative to the direction of the jet. The correlation functions are studied in classes of in-jet charged-particle multiplicity up to N ch j 100 . Fourier harmonics are extracted from long-range azimuthal correlation functions to characterize azimuthal anisotropy for | Δ η * | > 2 . For low- N ch j jets, the long-range elliptic anisotropic harmonic, v 2 * , is observed to decrease with N ch j . This trend is well described by Monte Carlo event generators. However, a rising trend for v 2 * emerges at N ch j 80 , hinting at a possible onset of collective behavior, which is not reproduced by the models tested. This observation yields new insights into the dynamics of jet evolution in the vacuum.

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Sponsoring Organization:
USDOE
OSTI ID:
2449643
Alternate ID(s):
OSTI ID: 2279057
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Journal Issue: 14 Vol. 133; ISSN 0031-9007; ISSN PRLTAO
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (67)

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Measurement of Two-Particle Correlations of Hadrons in e+e− Collisions at Belle journal April 2022
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Estimates of hadron azimuthal anisotropy from multiparton interactions in proton–proton collisions at  $\sqrt{s}=14$  TeV journal January 2010
Towards jetography journal May 2010
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