Production inclusive de J/ψ en collisions pp et Pb-Pb à rapidité vers l'avant à √sNN = 5.02 TeV avec l'expérience ALICE au LHC
Auteur / Autrice : | Chun Lu Huang |
Direction : | Cynthia Hadjidakis |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique hadronique |
Date : | Soutenance le 19/10/2020 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Particules, hadrons, énergie et noyau : instrumentation, imagerie, cosmos et simulation (Orsay, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Référent : Faculté des sciences d'Orsay |
Laboratoire : Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie (2020-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Philippe Rosnet |
Examinateurs / Examinatrices : Cvetan Cheskov, Burkhard Schmidt, Alberto Baldisseri, Elena Ferreiro, Laure Massacrier | |
Rapporteur / Rapporteuse : Cvetan Cheskov, Burkhard Schmidt |
Mots clés
Résumé
Les collisions hadroniques de haute énergie sont considérés comme un outil précieux pour comprendre les mécanismes de production avec l’aide de la théorie de la chromodynamique quantique (QCD). À très haute température et/ou densité, la matière ordinaire subit une transition de phase, prédite par la QCD, et atteint une nouvelle phase de matière pour laquelle les quarks et les gluons sont confinés. Cette nouvelle phase de matière de la QCD est appelée le plasma de quarks et de gluons (PQG). En laboratoire, les collisions d’ions lourds ultra-relativistes sont utilisées pour atteindre les conditions de temperature et de densité pour recréer le PQG. Pour sonder et caractériser les propriétés du PQG, beaucoup d’observables ont été proposées. En particulier, la production de charmonia, constituée d’une paire de quark et d’anti-quark charmés, est une des sondes proposés car la paire ccbar est produite au stade initial de la collision et peut traverser et interagir avec le milieu formé chaud et dense. De plus, la production de charmonia implique des échelles d’énergie dure et molle et permet d’étudier à la fois des aspects de la QCD perturbative et non perturbative. Dans ce document, les productions inclusives de J/psi à rapidité vers l’avant en collisions pp et Pb-Pb mesurées à snn = 5.02 TeV avec l’expérience ALICE (A Large Ion Collider Experiment) sont présentées. Les mesures sont effectuées dans le canal de désintégration du J/psi en dimuon avec le spectromètre à muon d’ALICE. L’échantillon de données de haute statistique pp ainsi que l’ensemble des données Pb-Pb du Run 2 du LHC sont analysés et ces données permettent d’obtenir des résultats plus précis que les données précédemment publiées. La section efficace de production de J/psi en collisions pp qui sert de référence aux mesures en collisions Pb-Pb est présentée en fonction de l’impulsion transverse (pT) et de la rapidité (y). Le facteur de modification nucléaire du J/psi, défini comme le rapport entre le taux de J/psi en collisions Pb-Pb et la section efficace pp, normalisée par la fonction de recoupement nucléaire, est exposé en fonction de pT. Ces mesures étendent le domaine en pt des précédentes mesures jusqu’à 20 GeV/c. La section efficace de production de J/psi mesurée en collisions pp est comparé aux différents calculs théoriques basés sur les modèles NRQCD (non-relativistic QCD) et CEM (colour evaporation model). En collisions Pb-Pb, une comparaison entre les mesures du factor de modification nucléaire du J/psi et les calculs théoriques basés sur des modèles de transport et statistique sont présentés.