Ajankohtaista

Väitös: 15.12.2017 FM Jussi Viinikainen (Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, fysiikka)

Alkamisaika: perjantai 15. joulukuuta 2017, 12.00

Päättymisaika: perjantai 15. joulukuuta 2017, 15.00

Paikka: Ylistönrinne, FYS1

FM Jussi Viinikaisen fysiikan väitöskirjan "Jet fragmentation transverse momentum from h-h correlations in pp and p-Pb collisions" tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Gunther Roland (Massachusetts Institute of Technology) ja kustoksena professori Jan Rak (Jyväskylän yliopisto). Väitös on englanninkielinen.

JussiViinikainennetti.JPG
Jussi Viinikainen

FM Jussi Viinikaisen fysiikan väitöskirjan ”Jet fragmentation transverse momentum from h-h correlations in pp and p-Pb collisions” tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Gunther Roland (Massachusetts Institute of Technology) ja kustoksena professori Jan Rak (Jyväskylän yliopisto). Väitös on englanninkielinen.

Hiukkastörmäyksessä törmäysenergiasta tuotetaan uusia hiukkasia Einsteinin yhtälön E=mc² mukaisesti. Törmäyksessä syntyneet uudet hiukkaset eivät kuitenkaan jakaudu tasaisesti kaikkiin suuntiin, vaan on todennäköistä, että syntyy pienille alueille kohdistuneita hiukkaskimppuja. Näitä kutsutaan jeteiksi.

Jettien syntyminen voidaan selittää hiukkasfysiikan teorialla, jota kutsutaan kvanttiväridynamiikaksi. Törmäyksen jälkeen sironnut hiukkanen kehittää ympärilleen pilven partoneiksi kutsuttuja alkeishiukkasia, kvarkkeja ja gluoneita, ilmiössä, joka tunnetaan partonisuihkuna. Partonisuihkua seuraa hadronisaatio, jossa alkeishiukkaset yhdistyvät havaittaviksi hiukkasiksi.

- Partonisuihkussa syntyneiden kvarkkien ja gluonien liikesuunnat ovat likimain samat kuin alkuperäisellä hiukkasella. Hadronisaatiokaan ei juuri muuta hiukkasten liikesuuntaa. Lopulta havaittavat hiukkaset liikkuvat siis lähes samaan suuntaan ja jetti on syntynyt, Viinikainen selvittää.

Perustutkimus on tarpeen
Viinikainen tutki jettejä CERNin LHC-kiihdyttimellä sijaitsevan ALICE-kokeen mittaamasta protoni–protoni- ja protoni–lyijy-törmäysten datasta. Tutkimus keskittyi erityisesti jettien leveyteen.

- Tutkimukseni parantaa olemassa olevia menetelmiä. Suuri etu uudistetussa menetelmässä on, että sillä voidaan havaita erikseen partonisuihkun ja hadronisaation vaikutus jetin leveyteen. Tähän ei ole aiemmin kyetty, Viinikainen kertoo.

Tutkimuksen päätulokset ovat odotetun kaltaisia. Hadronisaatio levittää jettiä aina samalla tavalla, törmäyksen yksityiskohdista riippumatta. Partonisuihkun jettiä levittävä vaikutus sen sijaan voimistuu, kun sen käytettävissä olevan energian määrä kasvaa.

Viinikaisen tutkimus on perustutkimusta eli sen tarkoituksena on luoda uutta tietoa, ei sovelluksia.
- Mielestäni perustutkimusta ei arvosteta nykyään tarpeeksi. Tieto itsessään on arvokasta, sillä se auttaa ymmärtämään maailmaa paremmin. Tämä taas mahdollistaa paremman päätöksenteon ja uusien sovellusten kehittämisen. Näin ollen tietoa on tuotettava lisää, jotta ihmiskunta voi kehittyä, Viinikainen tiivistää.

Lisätietoja:

Jussi Viinikainen, 0407767136, jussi.si.viinikainen@student.jyu.fi

Viestintäpäällikkö Liisa Harjula, 040 8054403, viestinta@jyu.fi

Jussi Viinikainen valmistui ylioppilaaksi Hankasalmen lukiosta vuonna 2005. Hän aloitti fysiikan opinnot Jyväskylän yliopistolla syksyllä 2006. Luonnontieteiden kandidaatiksi hän valmistui loppuvuodesta 2010 ja filosofian maisteriksi loppuvuodesta 2012.

Tutkimus on tehty professori Jan Rakin ryhmässä. Tutkimukseen on käytetty CERNin LHC-kiihdyttimellä sijaitsevan ALICE-koeaseman dataa. Jussi on myös viettänyt noin puolet jatko-opintoajastaan CERNissä, jossa hän on ottanut aktiivisesti osaa kokeen jokapäiväiseen pyörittämiseen. Tutkimusta ovat rahoittaneet Jyväskylän yliopisto, Magnus Ehrnroothin säätiö ja Helsingin fysiikantutkimuslaitos.

Teos on julkaistu sarjassa Department of Physics, University of Jyväskylä, Research Report numerona 7/2017, 114 s., Jyväskylä 2017, ISSN: 0075-465X, ISBN: 978-951-39-7288-2 (nid.), 978-951-39-7289-9 (PDF). Kirjaa myyvät yliopistokauppa Soppi puh. 040 805 3825 tai myynti@library.jyu.fi ja yliopiston verkkokauppa. Pysyvä linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7289-9

Abstract

We study the transverse structure of jets via jet fragmentation transverse momentum distributions obtained using two particle correlations in proton-proton and proton-lead collisions measured with the ALICE experiment at the CERN LHC. The measured distributions show clear narrow Gaussian and wide non-Gaussian components. Based on PYTHIA simulations, we argue that the narrow component can be related to non-perturbative hadronization and the wide component to quantum chromodynamical splitting. We further show that the trigger transverse momentum dependence of the width of the narrow component is small in accordance with the assumption of universality of the hadronization process. On the other hand, the wide component width shows a rising trend suggesting increased branching with increasing trigger momentum. The results obtained in pp collisions at the center-of-mass energy of 7 TeV and in p-Pb collisions at the center-of-mass energy per nucleon of 5.02 TeV are the same within the uncertainties and hence no significant cold nuclear matter effects are observed. The obtained results are compared to previous measurements from CCOR and PHENIX as well as to PYTHIA 8 and Herwig 7 simulations.

Lisätietoja

FM Jussi Viinikainen
jusaviin@student.jyu.fi
kuuluu seuraaviin kategorioihin: