Participação Brasileira no Experimento ALICE USP-UNICAMP
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- Cecília Gorjão Fragoso
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1 Participação Brasileira no Experimento ALICE USP-UNICAMP
2 1) Introdução Descrição geral do experimento/atividade com uma breve justificava das motivações científicas do experimento Relevância no contexto da Física de Altas Energias Tamanho da colaboração Estrutura geral da colaboração Cronograma de operação Estrutura da coleta de dados Participação do grupo no experimento 2 RENAFAE
3 Colisões entre íons pesados relativísticos Early universe" Temperature" T c " critical point?" nucleon gas" quark-gluon plasma" hadron gas" nuclei" colour " superconductor" CFL" vacuum" ρ 0 " baryon density" Neutron stars" 3 RENAFAE
4 Colisões entre íons pesados relativísticos Descrever a dinâmica de colisões entre íons pesados relativísticos: accesso a processos fundamentais da QCD Cenário possível: Courtesy of S. Bass initial state initial stage pre-equilibrium early stage medium expansion Hadronization chemical freezeout inelastic scatterings stop Grande interesse teórico no Brasil time Decreasing energy density kinetic freezeout elastic scatterings stop 4 RENAFAE
5 Experimento ALICE Heavy Ion Experiment 5 Total weight: 10,000 t Overall diameter: m Overall length: 25 m Magnetic Field: 0.5 T RENAFAE
6 ALICE EMCal Lead-scintillator sampling calorimeter η <0.7, Δφ=110 o 6 RENAFAE
7 Colaboração ALICE ~ 1000 membros 31 países 111 instituições ~ 150 MCHF custo de capital (+ imã de graça) 7 RENAFAE
8 Cronograma da Colaboração ALICE Apesar do foco principal ser colisões entre íons pesados, a colaboração possui um extenso programa de estudo de colisões p+p, portanto deverá operar o ano todo Resultados das primeiras colisões p+p já foram submetidos para publicação 8 RENAFAE
9 Coleta de Dados da Colaboração ALICE Operação do experimento feito em turnos (shifts) que precisam ser cumpridos pelos colaboradores 2009: 19.9 dias de shift por autor que paga M&O (doutores) Grupo brasileiro: = 139 dias 2010: 27.2 dias de shift por autor que paga M&O Grupo brasileiro: = 190 dias 9 RENAFAE
10 Grupo de Íons Pesados Relativísticos Experiência na colaboração STAR do acelerador RHIC-BNL desde 1995 Convidados para integrar a Colaboração ALICE em Membros oficialmente aceitos desde Outubro de 2006 Trabalho de transição do RHIC para o LHC e início de um engajamento efetivo na colaboração ALICE 10 RENAFAE
11 Metas do Grupo 1 - Investigação sobre física hadrônica: estudo das propriedades do Plasma de Quarks e Gluons através da investigação da produção de hádrons compostos de quarks estranhos e pesados e do estudo de supressão e alterações de jatos de partículas. 2 - Participação no Calorímetro Eletromagnético: participar da elaboração de software de serviço para o recémaprovado projeto do Calorímetro Eletromagnético 3 - Contribuição para esforço computacional do ALICE, via GRID: participar do processamento dos dados coletados pelo experimento criando um centro regional do GRID do ALICE em São Paulo 11 RENAFAE
12 2) Equipe Nome Afiliação Qualificações M&O Alejandro Szanto de Toledo USP Pesquisador 1A Sim Airton Deppman USP Pesquisador 1D Sim Alexandre A. P. Suaide USP Pesquisador 2 Sim Jun Takahashi UNICAMP Pesquisador 2 Sim Marcelo G. Munhoz USP Pesquisador 2 Sim Mauro Cosentino UNICAMP Pos-doc FAPESP (bolsa até 2011) Sim 12 RENAFAE
13 2) Equipe Nome Alejandro Szanto de Toledo Airton Deppman Alexandre A. P. Suaide Jun Takahashi Atividades Team Leader EMCal GRID Deputy Team Leader EMCal Marcelo G. Munhoz Deputy Team Leader EMCal GRID 7 alunos de pós-graduação Mauro Cosentino EMCal 13 RENAFAE
14 2) Equipe Nome Afiliação Qualificações M&O David D. Chinellato UNICAMP Doutorando Não Denise A. M. de Godoy USP Doutoranda Não Evandro de Andrade II USP Mestrando Não Gabriel O. V. de Barros USP Doutorando Não Isaac S. de A. O. Sena USP Mestrando Não Marcel A. S. Figueredo USP Doutorando Não Renato C. Borges USP Treinamento Técnico Não 14 RENAFAE
15 2) Equipe Nome Atividades Término David D. Chinellato Simulação 2010 Denise A. M. de Godoy Simulação 2013 Evandro de Andrade II Simulação 2012 Gabriel O. V. de Barros Software QA EMCal LBL, EUA 2012 Isaac S. de A. O. Sena Simulação 2012 Marcel A. S. Figueredo EMCal Yale, EUA 2012 Renato C. Borges GRID RENAFAE
16 3) Resultados Durante o ano de 2009, os dois resultados mais relevantes do grupo brasileiro no ALICE foram: Ativa participação na elaboração do Physics Performance Report do Calorímetro Eletromagnético do ALICE a ser entregue ao DOE americano como parte de uma das etapas de financiamento desse projeto Simulação de algoritmos de identificação de jatos de quarks b Certificação do site da USP no GRID pelo ROC-LA. Esta é uma contribuição importante ao experimento dado o atual déficit de poder de processamento do experimento ALICE 104 cores, 1 Gb de memória RAM por core e 20 Tb de espaço em disco 16 RENAFAE
17 4) Programa Atual (2010/2011) Intensificar contribuição ao EMCal do ALICE Software de análise e controle (trigger) Dois alunos de doutorado realizarão estágio sanduíche em 2010 com bolsa do CNPq nos EUA Intensificar participação no GRID do ALICE Contratação de técnico dedicado na USP Previsão de novos alunos de pós-graduação no grupo Dois novos alunos na UNICAMP Dois novos alunos na USP 17 RENAFAE
18 Plano de Gastos para 2010/2011 Custo de Capital: Criação de um Cluster de computadores na UNICAMP para inclusão no GRID do ALICE Ampliação do cluster de computadores já existentes na USP Missões científicas Viagens dos vários membros do grupo para participação na tomada de dados e reuniões de colaboração Manutenção e Operação (M&O) 18 RENAFAE
19 Plano de Gastos para 2010/2011 Custo de Capital Ano Criação de um Cluster de computadores na UNICAMP para inclusão no GRID do ALICE Custo (R$) Ampliação do cluster de computadores já existentes na USP Total , , , , ,00 19 RENAFAE
20 Plano de Gastos para 2010/2011 Missões científicas Participação na tomada de dados Números de shifts devidos pelo grupo brasileiro: 98 dias de shifts em 2009 ( dias já cumpridos) e 190 dias em 2010 Ano Custo (US$) * tomando como base o preço de uma passagem área SP-Genebra-SP de US$1500,00 e valores de diárias do CNPq de US$2700,00 por 30 dias ** estimativa Quantidade Passagens* Diárias* Total (30 dias) , , , ** 11 (30 dias) , , ,00 20 RENAFAE
21 Plano de Gastos para 2010/2011 Missões científicas Participação nos encontros de colaboração Ocorrem três encontros de uma semana por ano Ano Custo (US$) Quantidade Passagens* Diárias* Total (7 dias) , , , (7 dias) , , ,00 * tomando como base o preço de uma passagem área SP-Genebra-SP de US$1500,00 e valores de diárias do CNPq de US$,00 por dia 21 RENAFAE
22 Plano de Gastos para 2010/2011 Manutenção e Operação (M&O) Contribuição devida do grupo brasileiro ao ALICE: 2009: 92 kchf US$20.000,00 (CNPq) = 72 kchf 2010: kchf 2011: 76 kchf (estimativa) 22 RENAFAE
23 5) Programa Futuro (próximos 5 anos) Atividades atuais do grupo concentram-se em computação (GRID) e software (serviço e análise) Consolidar essas atividades Instrumentação (upgrades) Iniciar discussões com coordenador de upgrades do ALICE (Paolo Giubelino) para identificar possíveis contribuições do nosso grupo nesse programa Identificar novos colaboradores que queiram contribuir com possíveis atividades futuras de instrumentação do grupo 23 RENAFAE
24 6) Conclusões Entrada recente na colaboração ALICE do LHC-CERN (Outubro de 2006) O grupo iniciou em 2007 um trabalho de transição de sua força de trabalho do experimento STAR do RHIC-BNL para o ALICE que ainda está em andamento Contribuições importantes para a publicação do Physics Performance Report do EMCal Primeiros passos importantes e concretos para entrada no GRID e contribuição ao ALICE nesse setor Recursos da RENAFAE serão fundamentais para o efetivo engajamento do grupo no experimento ALICE. 24 RENAFAE
25 Back-up RENAFAE 25
26 Plano de Gastos para 2010/2011 Manutenção e Operação (M&O) - regras: If on September 1 st the outstanding amount is less than, or equal to, the current year s contribution: CERN Finance Department sends a standard reminder to the F/A requesting payment within one month. If on September 1 st the outstanding amount is larger than the current year s contribution: ALICE Management sends a letter to the F/A announcing that, unless payment is made before the end of the year, the right to sign papers will be withdrawn as of December 31 st 26 RENAFAE
27 Estrutura Geral da Colaboração ALICE PWG1 - Performances: Jouri Belikov PWG2 - Soft Physics: Luciano Ramello e Christian Kuhn PWG3 - Heavy Flavor: Federico Antinori e Gines Martinez PWG4 - High pt and Photons: Andreas Morsch e Yves Schutz 27 RENAFAE
28 Colisões entre IPR no LHC QGP? 28 J. Schukraft, Nucl. Phys. A 698, 2002
29 Azimuthal Anisotropy of Emission: Elliptic Flow Almond shape overlap region in coordinate space Interactions/ Rescattering Anisotropy in momentum space
30 Azimuthal Anisotropy of Emission: Elliptic Flow Quantifying this effect v 2 : 2 nd harmonic Fourier coefficient in dn/dφ with respect to the reaction plane
31 Azimuthal Anisotropy of Emission: Elliptic Flow Hirano et al, PLB 636, 299 Can hydrodynamics reproduce the v 2 values? Many uncertainties are involved Possible scenarios: Glauber matter distribution + perfect liquid or Color Glass Condensate distribution + viscous matter? 31
32 How to test the medium? Calibrated probe Check the modifications hadrons leading particle hadrons leading particle suppressed q q q q hadrons hadrons leading particle leading particle suppressed
33 Jets in p+p collisions hadrons hadrons q q leading particle leading particle
34 Jets in Au+Au collisions hadrons leading particle suppressed q q hadrons leading particle suppressed
35 How to measure it? Py (GeV/c) Parton Jet Delta-Phi Correlation with respect to leading particle (>4 GeV/c) Consider only particles above 2 GeV/c Small difference in pseudo rapidity Pt Px (GeV/c) η 1 η 2 <0.5 η
36 Two-particle azimuthal distributions in p+p Phys Rev Lett 90, The Calibrated probe: trigger: highest p T track, p T >4 GeV/c Δφ distribution: 2 GeV/c<p T <p T trigger trigger normalize to number of triggers
37 Two particles azimuthal distributions in Au+Au Au+Au peripheral Au+Au central Phys Rev Lett 90, Checking the modifications: Near-side: peripheral and central Au+Au similar to p+p Strong suppression of back-to-back correlations in central Au+Au
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