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La physique de l’infiniment grand l’infiniment petit

Felipe Garcia soutient sa thèse

1er décembre 2021

le vendredi 10 décembre 2021 dans l’amphithéâtre Sauvy de l’École polytechnique à 14h00.


"Study of J/ψ and D0 production in sqrt(sNN) = 69 GeV PbNe collisions with the LHCb experiment"


Résumé


"À la fin de l’année 2015, la collaboration LHCb a enregistré les premières collisions induites par les faisceaux de protons et de plomb du LHC sur une cible fixe (cibles gazeuses). Ces données permettront un test approfondi, pour la première fois, du mécanisme d’écrantage du couleur prédit par la QCD sur réseau (lors de la production d’un plasma de quarks et gluons dans des collisions d’ions lourds).


Le détecteur LHCb est optimisé pour les mesures de saveurs lourdes. En particulier, il permet des mesures extrêmement précises d’états liés tels que les mésons D, J/ψ, ψ’ et χc considérés comme des sondes très sensibles pour les études du plasma de quarks et gluons.


Grâce au système LHCb SMOG (System for Measuring the Overlap with Gas), initialement destiné à la mesure de la luminosité, des gaz rares tels que He, Ne, Ar, peuvent être injectés à l’intérieur du détecteur de vertex VELO (Vertex Locator). Agissant comme des « cibles fixes » pour les faisceaux du LHC, ils donnent accès aux collisions proton-noyau et noyau-noyau à une énergie optimale pour étudier la transition de phase de la matière nucléaire normale à un plasma de quarks et gluons. En 2018, LHCb a enregistré des collisions PbNe à une énergie dans le centre de masse de 69 GeV, ce qui permet d’étudier la transition de phase en comparant les résultats aux collisions pNe précédemment enregistrées à la même énergie dans le centre de masse.


Le travail présenté dans cette thèse englobe la totalité du traitement et de l’analyse des données PbNe. Dans une première partie, les données sont traitées afin de déterminer les sélections qualité qui leur sont appliquées pour l’analyse. Dans une deuxième partie, le développement d’un outil logiciel pour évaluer la centralité des collisions d’ions lourds est présenté. Enfin, l’extraction des signaux J/ψ et D ainsi que le calcul des différentes efficacités sont réalisés. Les résultats obtenus, couplés à l’information de centralité, permettent une analyse approfondie de la production de J/ψ et D0. En particulier, le rapport des taux de productions en fonction de la centralité au sein des collisions PbNe, ainsi que la comparaison avec le système pNe, aident à mieux comprendre les mécanismes de suppression des paires c-cbar.

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