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Measurement of angular correlations inside jets induced by gluon polarization in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV

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2026

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Report No.: CERN-EP-2026-022; CMS-SMP-25-006; arXiv:2603.03689

Abstract: A study of angular correlations inside jets induced by gluon polarization is performed using proton-proton collisions at a center-of-mass energy of $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV. The data correspond to an integrated luminosity of 34.7 fb$^{-1}$, collected in 2022 with the CMS detector at the LHC. The details of the parton shower are investigated using jets reconstructed with the anti-$k_\mathrm{T}$ algorithm and subsequently declustered with the Cambridge$-$Aachen algorithm. A novel analysis technique is developed to identify characteristic features of the jet substructure and to select intermediate gluon splittings into quark-antiquark pairs. An observable sensitive to gluon polarization in the parton shower is measured and compared with PYTHIA 8 and HERWIG 7 model predictions, with and without angular correlations induced by the gluon spin. The results are consistent with models that incorporate gluon polarization and strongly disfavor those that neglect them.


Note: Submitted to Physical Review Letters. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/SMP-25-006 (CMS Public Pages)

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  3. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Das Quantisierte Universum II (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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 Record created 2026-03-13, last modified 2026-03-13


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