Investigation of the possibility of measuring K0 mesons in the central non-exclusive production in proton-proton collisions at RHIC

Abstract

In the STAR experiment at the RHIC accelerator, collisions of proton and heavy-ion beams of different energies are studied in different configurations. In a significant fraction of the proton-proton collisions, the primary protons remain intact and are scattered at very small angles. These types of collisions take place mostly by exchanging the so-called Pomerons. As a result of such collisions, different final states can be produced in the central range of pseudorapidity. In this thesis we investigate the possibility of measuring $K^0$ mesons and $\Lambda^0$ baryons in the inclusive process of central production, $p + p \to p + p + K^0(\Lambda^0) + X$, in collisions recorded in the STAR experiment at the centre-of-mass energy of $\sqrt{s} = 510$~GeV. For the reconstruction of diffractively scattered protons, the Roman Pot detectors are used, while the decay products of $K^0$ or $\Lambda^0$ are registered in the central detector. W eksperymencie STAR, będącym częścią akceleratora RHIC, badane są produkty zderzeń zarówno wiązek protonów, jak i ciężkich jonów. W większości zderzeń typu proton-proton pierwotne protony przeżywają i są rozpraszane pod małymi kątami. Tego typu zderzenia odbywają się poprzez wymianę tzw. Pomeronów. Efektem tych kolizji jest produkcja różnych stanów końcowych w środkowym przedziale pseudopospieszności. W tej pracy badamy możliwość wykrycia mezonów $K^0$ i barionów $\Lambda^0$ w centralnej inkluzywnej produkcji $p + p \to p + p + K^0(\Lambda^0) + X$, zachodzącej w zderzeniach o energii środka masy $\sqrt{s} = 510$~GeV, zarejestrowanych w eksperymencie STAR. Do rekonstrukcji protonów rozproszonych dyfrakcyjnie używamy tzw. detektorów Roman Pot, natomiast produkty rozpadu cząstek $K^0$ i $\Lambda^0$ są rejestrowane w detektorze centralnym.