A Study of Parton Dynamics from Deep Inelastic Scattering Events Containing a Jet in the Forward Direction

Abstract: Popular Abstract in Swedish Protonen, neutronen och elektronen utgör de grundläggande byggstenarna för materian i vårt universum. Emedan elektronen, som tillhör den grupp av partiklar som kallas leptoner, är "odelbar", är protonen och neutronen, som tillhör gruppen hadroner, i sin tur uppbyggda av mindre partiklar, kvarkar och gluoner (partoner). En elektron växelverkar med andra partiklar genom så kallat elektrosvagt utbyte, medan kvarkar och gluoner dessutom kan ingå i så kallad stark växelverkan. I syfte att utforska protonens inre struktur, kollideras elektroner eller positroner med protoner i acceleratorn HERA vid DESY-laboratoriet i Hamburg, Tyskland. Vid de energier som uppnås med HERA, dominerar kollisioner i vilka lepton och proton växelverkar genom ett elektrosvagt utbyte av en foton. Vid så kallad djupt inelastisk spridning (DIS), sprids fotonen mot någon av protonens partoner, protonen bryts upp och nya hadroner skapas. Vi har studerat DIS-händelser i vilka ett kollimerat flöde av hadroner, en jet, detekteras i närheten av protonens färdriktning. Kollisioner som leder till ett sådant resultat kallas forward jet-händelser. Sådana händelser undersöker vi i syfte att speciellt studera partonernas dynamiska samverkan i ett kinematiskt område där experimentella data inte kan beskrivas av den gängse teorin. Utforskandet av denna dynamik och utvärderingen av de olika modeller som försöker beskriva den, är viktiga för skapandet av en mera detaljerad bild av protonens inre struktur, såväl som för utvecklingen av teorierna om den starka växelverkan, QCD (Quantum Chromo Dynamics).