Die Entdeckung des J/ψ Teilchens im Jahre 1974 verhalf dem Quark-Modell der Hadronen zum Durchbruch und entfachte ein erhöhtes Interesse an der Teilchenphysik, das zu einer rasanten Entwicklung dieses Fachgebiets in den folgenden Jahren führte. Diese Periode wurde später als November-Revolution in der Teilchenphysik bekannt.
Aufgrund der unterschiedlichen Energieskalen, die bei der Erzeugung von J/ψ auftreten, sind sowohl störungstheoretisch behandelbare Aspekte der Quantenchromodynamik (QCD) für eine akkurate Beschreibung ausschlaggebend, als auch solche die sich einer störungstheoretischen Behandlung entziehen. Im Laufe der Zeit wurde mittels einer zunehmenden Verfeinerung theoretischer Modelle ein immer detaillierter werdendes Bild der Erzeugung von J/ψ in hadronischen Kollisionen erreicht, jedoch entzieht es sich weiterhin einer vollständigen Beschreibung sämtlicher Askpekte seiner Erzeugung.
In jüngster Zeit wird die Erzeugung hoher Teilchenzahlen in Proton-Proton-Kollisionen mit verstärktem Interesse beobachtet. Grund hierfür sind Beobachtungen augenscheinlich kollektiver Phänomene, die üblicherweise mit der Erzeugung eines Mediums in Schwerionenkollisionen in Verbindung gebracht werden. Die Korrelation zwischen der Erzeugung von J/ψ und der Zahl geladener Teilchen ist eine ausgezeichnete Observable des Zusammenspiels hoch- und nierigenergetischer Prozesse. Sie kann dabei helfen, ein vollständiges Bild von Proton-Proton-Kollisionen zu gestalten, insbesondere in Bezug auf Mechanismen wie Multiparton-Interaktionen und Sättigungseffekte in der Teilchenerzeugung.
ALICE ist ein Experiment am LHC, spezialisiert auf die Untersuchung des heißen und dichten Mediums, welches in Schwerionenkollisionen erzeugt wird. Mit seinen exzellenten Fähigkeiten zur Spurfindung und Teilchenidentifikation in dichten Umgebungen ist es auch für die Untersuchung von Proton-Proton-Kollisionen mit hoher Teilchenzahl gut geeignet. Mit der zweiten Datennahmeperiode am LHC werden die höchsten je im Labor erzeugten Schwerpunktsenergien zugänglich. Eine spezialisierte Datennahme-Kampagne des ALICE Experiments mit dem Schwerpunkt auf Kollisionen hoher Teilchenzahlen verschafft Zugriff auf bisher unerreichte Multiplizitätsbereiche.
In dieser Arbeit wird eine Messung der selbstnormierten J/ψ -Erzeugung in zentraler Rapidität in Proton-Proton-Kollisionen einer Schwerkunktsenergie von sqrt(s) = 13 TeV as Funktion der selbstnormierten Multiplizität geladener Teilchen vorgestellt. Die Analyse wurde als Funktion der Multiplizität in zentraler und vorwärts gerichteter Rapidität durchgeführt. Die Transversalimpuls-integrierte J/ψ -Erzeugung und die J/ψ Erzeugung bei niedrigem und hohem Transversalimpuls wurden untersucht.
Die Erzeugung von J/ψ steigt mit zunehmender Teilchenzahl stärker als linear an, eine Rapiditätslücke zwischen dem J/ψ und der Region, in der die Teilchen gemessen werden, hat keinen signifikanten Einfluss. Die Zunahme ist am stärksten für J/ψ mit hohem Transversalimpuls.
Die Ergebnisse der Analyse werden mit Vorhersagen theoretischer Modelle verglichen. Obwohl unterschiedliche pyhsikalische Prozesse angenommen werden, stimmen alle zumindest qualitativ mit den experimentellen Ergebnissen überein. Eine ausführliche Untersuchung von Monte Carlo-Simulationen behandelt häufig übersehene Autokorrelations-Effekte zwischen dem J/ψ -Signal und der Teilchenmultiplizität. Basierend auf diesen Untersuchungen wird eine Verfeinerung der vorgestellten Messung mittels des Auschlusses der am särksten von Autokorrelationen betroffenen Bereiche von der Messung der Teilchenmultiplizität vorgeschlagen. | German |