12-18 August 2012
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Jet-Tagged Back-Scattering Photons For Quark Gluon Plasma Tomography

15 Aug 2012, 09:30
20m
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Speaker

Prof. Rainer Fries (Texas A&M University)

Description

We investigate the correlations of photons produced by back scattering of fast partons in quark gluon plasma  with their away‐side jets. Back scattering with photon emission, or jet‐photon conversion,  was originally proposed as a novel source of photons in Phys. Rev. Lett. 90, 132301 (2003).  The unique appeal of this photon source lies in the fact that its photons carry information about both  the medium via a T^2 log 1/T dependence of the yield and about the energy loss of partons before  the back scattering occurs. Attempts to identify this source in experiment through inclusive  direct photon spectra or direct photon v_2 at intermediate PT at RHIC have been inconclusive so.  We show that the capability to measure jets in coincidence with photons at the upgraded STAR or  SPHENIX experiment, or at one of the LHC experiments, offers a unique opportunity to identify  back scattering photons at large photon momenta. Jet‐triggered back‐scattering photons  can be distinguished from bremsstrahlung through their strong correlation with the given trigger ET,  and from prompt hard photons through the energy loss of their parent parton.   We demonstrate with leading and next‐to-leading order calculations that jet‐triggered direct photon spectra and nuclear modification factors in nuclear collisions as a function of photon  PT show a distinct feature around the trigger ET due to back‐scattering photons.  The height and width of this structure are correlated with the medium temperature  and parton energy loss spectrum, respectively.

Primary author

Prof. Rainer Fries (Texas A&M University)

Co-authors

Dinesh Srivastava (Variable Energy Cyclotron Centre, Kolkata) Somnath De (Variable Energy Cyclotron Centre, Kolkata)

Presentation Materials

Paper