Thèse soutenue

La physique des gamma-jets avec le calorimètre EMCal de l'expérience ALICE au LHC

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Auteur / Autrice : Guénolé Bourdaud
Direction : Hugues DelagrangeChristelle Roy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique nucléaire. Physique des ions lourds
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

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Résumé

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Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes au LHC devraient permettre de former le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Les photons, insensibles à l’interaction forte qui domine ce milieu sont une sonde intéressante pour l’étude du PQG. Les gamma-jets sont des processus durs et rares où un photon et un parton sont émis dos à dos. Le parton hadronise en une gerbe de particules appelée jet. Ces jets sont atténués (jet quenching) par interaction forte du parton avec le PQG. La perte d’énergie, ou plus exactement la redistribution de l’énergie du jet, est mesurable par la modification de la distribution de l’énergie des particules appartenant au jet entre les collisions p-p et Pb-Pb (fonction de fragmentation ou distribution en « hump-backed plateau »). Cette mesure nécessite l’énergie initiale du jet, ce que les gamma-jets permettent d’obtenir de façon précise. Notre travail consiste à utiliser le calorimètre EMCal pour détecter un photon en corrélation avec un jet reconstruit dans la partie centrale d’ALICE, puis à comparer ces distributions en énergie pour des collisions p-p et Pb-Pb. Dans un premier temps, la physique des gamma-jets est abordée, puis nous présentons l’identification des particules dans EMCal afin de reconnaître un photon direct, c’est-à-dire un photon émis en corrélation avec un jet. Ensuite, des méthodes d’identification et de reconstruction du jet sont développées pour pouvoir déterminer les distributions de « hump-backed plateau ». Enfin ces techniques sont testées afin d’évaluer les capacités d’ALICE et notamment d’EMCal pour étudier les gamma-jets au LHC et d’apprécier la sensibilité de cette sonde pour explorer le PQG