Étude de la production de saveurs lourdes et de la multiplicité de particules chargées dans le cadre du formalisme Color Glass Condensate pour les collisions p+p et p+Pb dans l’expérience ALICE au LHC

Study of the heavy flavor production and charged particle multiplicity in the Color Glass Condensate framework for p+p and p+Pb collisions with the ALICE experiment at LHC

• Auteur / Autrice : Magdalena Malek
• Direction : Bruno Espagnon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Tiina Suomijärvi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Giuseppe Dellacasa, François Gelis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Drapier, Jean-Yves Grossiord

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interactions d'ions lourds

Spectromètres

Mots clés libres

Saturation de gluons

Spectromètre à muons

Résumé

La matière nucléaire classique se caractérise par des densités d'énergie de l'ordre de ε=0,17 GeV/fm3. Pour des conditions critiques en densité d'énergie 5-10 ε ou en température de 150-200 MeV, la chromodynamique quantique (QCD) sur réseau prédit une transition de phase entre la matière nucléaire classique et un nouvel état de la matière: le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG) dans lequel les quarks seraient déconfinés. Le PQG aurait constitué l'Univers quelques microsecondes après le Big Bang. Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes permettent de créer des conditions thermodynamiques, i. E. Un milieu dense et chaud, très favorable à la formation du PQG. Le LHC (CERN) offre la possibilité de faire des collisions proton-proton et des collisions d'ions lourds à des énergies de plusieurs TeV par nucléon. Les énergies disponibles permettront de tester expérimentalement différents formalismes théoriques de la QCD développés afin de décrire les collisions d'ions lourds dans la limite des hautes énergies. L'un des formalismes le plus discuté depuis ces dernières années, nommé le Color Glass Condensate (CGC), porte sur la description de l'état initial des collisions d'ions lourds. Le formalisme du CGC prédit la saturation de la densité partonique au sein des noyaux dans le domaine des petites valeurs de Bjorken-x correspondant à de grandes pseudorapidités. La compréhension des conditions initiales de la collision est obligatoire afin de comprendre l'évolution du système vers un état de PQG

The classical nuclear matter is characterized by a density energy of the order of ε=0,17 GeV/fm3. For the critical values of the energy density (5-10 ε) or the temperature (150-200 MeV), the Lattice QuantumChromo Dynamics (QCD) calculations predict a phase transition from the classical to a new form of nuclear matter called the Quark Gluon Plasma (QGP) in which quarks and gluons are deconfined. The QGP, is believed to have been formed at an early stage of the universe, about few microseconds after the Big Bang. Heavy ion collisions allow to create the thermodynamical conditions needed for the QGP formation. The LHC (CERN) will collide p+p and Pb+Pb nuclei at ultrarelativistic energies, reaching a few TeV per nucleon. At such ultra-relativistic energies, new theoretical approaches of QCD developed to understand high energy hadronic collisions can be tested experimentally. One of the most discussed topic is the Color Glass Condensate (CGC) approach allowing the description of the initial conditions of the heavy ion collision. The CGC approach predicts the saturation of the parton density of the nucleus for small values of the Bjorken-x variable, i. E. Large pseudorapidity. The comprehension of the initial conditions for heavy ion collisions is mandatory to understand the system evolution toward the QGP.