Christos Pliatskas Stylianidis, promovendus aan het Nikhef, verdedigt zijn proefschrift vrijdag 21 februari 2025 om 10.15 aan de Universiteit Utrecht.
Study of energy flow fluctuations within jets at heavy-ion collisions with ALICE (pdf)
Deze dissertatie onderzoekt het gedrag van de sterke kernkracht, een fundamentele natuurkracht, onder extreme omstandigheden. Met behulp van gegevens van het ALICE-experiment bij de Large Hadron Collider (LHC) van CERN richt de studie zich op hoogenergetische deeltjesbotsingen die omgevingen nabootsen die vergelijkbaar zijn met het vroege universum.
Bij proton-protonbotsingen, waarbij twee protonen met elkaar in botsing komen, ontstaan jets—nauw gerichte bundels van deeltjes—wanneer de interne componenten van de protonen, quarks en gluonen genaamd, met elkaar interageren. Deze botsingen bieden een gecontroleerde omgeving om de sterke kernkracht te bestuderen. Omdat jets in proton-protonbotsingen goed begrepen zijn, dienen metingen in dergelijke botsingen als een essentiële referentie voor het analyseren van complexere interacties in zware-ionenbotsingen.
Zware-ionenbotsingen betreffen veel grotere atoomkernen, zoals lood, en creëren drastisch verschillende omstandigheden. Deze botsingen produceren een Quark-Gluon Plasma, een toestandsvorm van materie waarin quarks en gluonen, die normaal gesproken opgesloten zitten in deeltjes, vrij kunnen bewegen. Dit plasma interageert met jets terwijl ze erdoorheen gaan, wat leidt tot jet quenching—een fenomeen waarbij jets energie verliezen en hun structuur verandert door interacties met het plasma.
Dit onderzoek introduceert een nieuwe methode om te meten hoe energie zich binnen jets verspreidt, door resultaten uit proton-proton- en zware-ionenbotsingen met elkaar te vergelijken. In zware-ionenbotsingen vertonen jets energieverlies en een nauwer energieprofiel in vergelijking met proton-protonbotsingen. Deze verschillen onthullen de effecten van het plasma op de interacties tussen deeltjes.
Door de twee soorten botsingen te contrasteren, biedt deze studie nieuwe inzichten in hoe de sterke kernkracht functioneert onder extreme omstandigheden en draagt ze bij aan een beter begrip van de vroegste momenten van het universum.
De promotie vindt plaats in het Academiegebouw, Domplein 29, 3512 JE Utrecht.
Meer informatie en een link naar de livestream op de website van de Universiteit Utrecht.
Promotor: prof. dr. T. Peitzmann
Co-promotoren: dr. ir. M. van Leeuwen en dr. M. Verweij
contact: Christos Pliatskas Stylianidis