Exploring charged particle distributions in high-energy pp collisions with CMS open data

Medidas de distribuições de momentum transverso (pT ), pseudorapidez (µ), momentum transverso médio (pT ), e multiplicidade contribuem para o nosso conhecimento sobre a produção de hádrons em colisões de altas energias e fornecem informações sobre a caracterização de eventos, essencial para o desenvolvimento de análises futuras. As distribuições de momentum transverso de partículas carregadas também fornecem testes sobre o poder de previsão da cromodinâmica quântica. Mesmo podendo utilizar a cromodinâmica quântica perturbativa para descrever as interações com alto-pT , nós também precisamos utilizar métodos fenomenológicos não-perturbativos para reproduzir todo o spectrum de momentum transverso. A mecânica estatística não-extensiva fornece um desses métodos, onde ela oferece uma parametrização que faz o ajuste das distribuições de momentum transverso considerando o comportamento de lei de potência para baixo-pT e o comportamento exponencial para alto-pT . Questões surgem sobre o porquê da mecânica estatística não-extensiva descrever com sucesso os dados experimentais e quais são suas possíveis implicações físicas. Utilizando dados de colisões próton-próton coletadas pelo experimento CMS disponibilizadas pelo CMS Open Data Portal, nós reproduzimos distribuições de pT , µ, (pT), e multiplicidade de hádrons carregados para colisões próton-próton com energia de centro de massa (Ƴs) de 0.9, 2.76 e 7 TeV. As distribuições obtidas foram comparadas às distribuições publicadas pelas colaborações CMS e ATLAS. Para as distribuições de pseudorapidez e multiplicidade, seus comportamentos medem o quão perto as distribuições dos dados abertos estão dos dados publicados. Para as distribuições de momentum transverso, a distribuição de Tsallis é utilizada para ajustar os dados, e comparações são feitas entre os parâmetros obtidos.