Production des états liés charmés dans les collisions d'ions lourds

• Auteur / Autrice : Loïc Grandchamp-Desraux
• Direction : Guy Chanfray, Gerald Edward Brown
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Stony Brook University (New-York)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasma quark-gluon

Interactions d'ions lourds

Résumé

Nous avons étudié la production des états-liés charmés dans les collisions ultra-relativistes d'ions lourds. Nous proposons tout d'abord un modèle de la production des mésons J/ψ, à deux composants, qui inclut : (i) une production primordiale des J/ψ dans les collisions dures couplée à l'absorption des J/ψ dans la matière nucléaire, le plasma de quarks et de gluons et la matière hadronique, et (ii) une production statistique des J/ψ résultant de la coalescence de quarks c et 'c lorsque le système hadronise. Les deux sources de J/ψ sont évaluées dans un scénario d'équilibre thermique et notre modèle permet de rendre compte de façon satisfaisante des données expérimentales obtenues au CERN-SPS et à RHIC. Nous étudions ensuite les conséquences des effets de milieux sur la production des hadrons charmés, en nous basant sur des récents résultats de la chromodynamique quantique sur réseau. Nous envisageons la régénération des j/ψ dans le plasma de quarks et de gluons et montrons que les effets de milieux dans la matière hadronique permettent d'expliquer la dépendence en centralité du rapport ψ/ψ

We investigate the production of charmonia in ultra-relativistic heavy-ion collisions. We first construct a two-component model of charmonium production, which includes (i) early hard J/psi production coupled with nuclear, Quark-Gluon Plasma and Hadron Gas suppression and (ii) statistical production of J/psi's by coalescence of c and cbar at the hadronization transition. Both components are evaluated within a common thermal evolution scenario. Available data on J/psi production at CERN-SPS and BNL-RHIC energies are reasonably well reproduced. We then improve our approach to account for in-medium effects on open and hidden charm states, inferred from recent lattice QCD results. Within a kinetic theory framework, we solve rate equations for charmonium abundances during the course of a heavy-ion collision. The survival of J/psi states above the phase transition temperature Tc favors their recreation in the QGP. In-medium effects in the hadronic phase, possibly linked to the (partial) restoration of chiral symmetry, largely resolve earlier identified discrepancies in the psi'/psi ratio