Structure en partons du nucléon

The partonic structure of the nucleon

• Auteur / Autrice : Juan Alvarado
• Direction : Eric Voutier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique nucléaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• 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 : Laboratoire : Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot-Curie
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté des sciences d’Orsay (Essonne ; 2020-....)

Mots clés

Mots clés libres

Diffusion Compton virtuelle profonde

Distributions de partons

Double diffusion Compton virtuelle profonde

Deeply virtual Compton scattering

Double deeply virtual Compton scattering

Parton distributions

Résumé

La compréhension de la Chromo-Dynamique Quantique est un challenge majeur de la physique nucléaire. Comment la masse du proton émerge-t-elle d'un système constitué d'objets élémentaires presque sans masse? Comment le spin du nucléon se construit-il à partie d'une assemblée de quarks et de gluons? Ces questions de base restent toujours sans réponse. Une approche expérimentale à ce problème consiste en la mesure de la distribution des constituants élémentaires du nucléon (les partons) dans l'espace physique des impulsions et des positions. Ces ainsi nommées Distributions Généralisées de partons (GPD) sont une expression des corrélations entre les partons à l'intérieur du nucléon, qui comportent en conséquence des informations sur la structure et la dynamique du nucléon qui au final peuvent être comparées à des évaluations théoriques. Ce projet de thèse propose l'étude expérimentale de la distribution E mesurée dans la réaction de diffusion Compton virtuelle profonde (DVCS) sur le neutron. Il comporte l'analyse et l'interprétation de données expérimentales récemment acquises, ainsi qu'une étude prospective de la réaction de double diffusion Compton virtuelle profonde (DDVCS) dans la perspective de l'augmentation de luminosité du spectromètre CLAS12 de Jefferson Lab (JLab).

The understanding of the Quantum Chromo-Dynamics is a major challenge of nuclear physics. How the mass of the nucleon emerges from essentially massless constituents ? How the spin of the nucleon build-up from an assembly of quarks and gluons ? These are basic and still unanswered questions. An approach to solve these problems consists in the experimental determination of the distribution of the nucleon constituents (the partons) in the momentum and configuration spaces. These so-called Generalized Parton Distributions (GPDs) encode the correlations between the partons inside the nucleon, and consequently contain information about the structure and dynamics of the nucleon which can ultimately be confronted to theoretical calculations. This thesis project consists in the experimental study of the distribution E which is accessed in the Deeply Virtual Compton Scattering (DVCS) reaction off a neutron. It involves the analysis and interpretation of recently acquired experimental data, as well as the prospective investigation of the Double Deeply Virtual Compton Scattering (DDVCS) reaction in the perspective of the luminosity upgrade of the CLAS12 spectrometer at the Jefferson Lab (JLab).