Anisotropie azimutale de quarkonium dans les collisions d’ions lourds ultrarelativistes avec ALICE au LHC

Quarkonium azimuthal anisotropy in ultrarelativistic heavy-ion collisions with ALICE at the LHC

• Auteur / Autrice : Robin Caron
• Direction : Javier Castillo, Stefano Panebianco
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique hadronique
• Date : Soutenance le 28/09/2021
• 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
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Patrick Robbe
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Fleuret, Pol-Bernard Gossiaux, Alexandre Zabi, Jean-Yves Ollitrault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Fleuret, Roberta Arnaldi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chromodynamique quantique

Ions lourds

Plasma quark-gluon

Mots clés libres

Quarkonium

QGP

Suppression

Régénération

Anisotropie azimutale

ALICE

Quarkonium

QGP

Suppression

Regeneration

Azimuthal anisotropy

ALICE

Résumé

Quelques micro-secondes après le Big Bang l’Univers se trouvait dans un état de plasma de quarks et de gluons (QGP). Un tel état peut être recréé dans les collisions d’ions lourds ultrarelativistes au LHC. L’étude de la production des quarkonia, états liés de quarks lourds, est particulièrement pertinente pour comprendre les propriétés du QGP. Les quarkonia sont des particules rares et lourdes produites aux premiers instants de la collision, avant la formation du QGP, ce qui en fait des sondes idéales du QGP. La production de quarkonia peut être soumise à la suppression (écrantage de la paire quark/anti-quark par les nombreux quarks et gluons), et la régénération (création de quarkonia par recombinaison de quarks). Au LHC, Y(1S) (b-bbar) et J/psi (c-cbar) sont complémentaires, les premiers sont plus aptes à étudier la suppression séquentielle, alors que les seconds permettent d’étudier la régénération. Cette thèse présente les mesures d'anisotropies dans les distributions azimutales du J/psi et de l'Y(1S) révélant ainsi des mécanismes bien distincts dans leurs interactions avec le QGP.

A few micro-seconds after the Big Bang, the Universe was in a quark gluon plasma (QGP) state. Such state could be reproduced in ultrarelativistic heavy ion collisions at the LHC. Among the various QGP observables, the study of quarkonia is particularly important to understand the properties of the QGP. Quarkonia are rare and heavy particles that are produced in the initial stages of the collision, even before the QGP is formed and are therefore ideal probes of the QGP. The production of quarkonia may be subject to the suppression (quark/anti-quark pair will get screened by the many free quarks and gluons) or the regeneration (new quarkonia could be produced in the QGP by recombination of heavy quarks).At the LHC, Y(1S) (b-bbar) and J/psi (c-cbar) are complementary, the former are thought to be more suited than to address the sequential suppression, while the latter should allow the study of regeneration. This thesis presents anisotropy measurements in the azimuthal distributions of J/psi and Y(1S) which suggests distinct mechanisms in their interactions with the QGP.