Dissertations / Theses on the topic 'Plasma de quarks (QGP)'
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Weitz, Eamonn. "Theoretical developments for jets in heavy-ion collisions." Electronic Thesis or Diss., Nantes Université, 2023. http://www.theses.fr/2023NANU4063.
Abstract:
Le plasma de quarks et de gluons (QGP) est une phase exotique de la matière composée de quarks et de gluons déconfinés. Il se forme brièvement lors des collisions d’ion lourds (HIC) au LHC et RHIC. Dans le cadre de ces collisions, des structures hautement énergétiques d'états finaux, connues sous le nom de jets, servent de sondes idéales. Ces jets pénètrent le QGP en chemin vers les détecteurs de particules. Lorsque le jet se propage il est éteint, perdant son énergie par son interaction avec le QGP. La théorie quantique des champs à température finale – la théorie des champs théoriques, est un outil extrêmement puissant qui est capable de quantifier analytiquement la façon dont un objet de si haute énergie interagit avec un bain thermique faiblement couplé. Dans cette thèse, notre travaille se concentre sur le calcul des corrections (dans l'expansion de la constante de couplage fort) de deux quantités, qui déterminent la manière dont les jets sont éteints par le QGP. Le premier est le coefficient d'élargissement du moment transverse, qui décrit comment le jet se diffuse dans l'espace du moment transverse par son interaction avec le milieu. Notre attention se porte sur le calcul des corrections logarithmiques associées à cette quantité. La seconde est la masse asymptotique, qui peut être considérée comme un changement dans la relation de dispersion du jet lorsqu'il subit une diffusion vers l'avant avec les constituants du milieu. Nous effectuons un calcul correspondant, en nous basant sur certains résultats de la littérature pour débarrasser les corrections classiques de la masse de toute divergence non physique, tout en commençant à compléter ses corrections complètes à une boucleThe quark-gluon plasma (QGP) is an exotic phase of matter, composed of deconfined quarks and gluons and is briefly created in heavy-ion collisions (HIC) at the LHC and at the RHIC. High-energy, self-collimated structures of final-state particles also created in HIC, called jets, probe the QGP, piercing through it on their way to the particle detector. In particular, as the jet propagates, it is quenched, shedding its energy through its interaction with the QGP. Quantum field theory at finite temperature – thermal field theory, is then an extremely powerful tool, capable of analytically quantifying how such a high-energy object interacts with a weakly coupled thermal bath. In this thesis, we work towards the computation of corrections (in the expansion of the strong coupling constant) to two quantities, which dictate how jets are quenched by the QGP. The first being the transverse momentum broadening coefficient, which describes how the jet diffuses in transverse momentum space through its interaction with the medium. We focus on the computation of logarithmically enhanced corrections, carefully showing how the thermal scale affects the logarithmic phase space. The second is the asymptotic mass, which can be thought of as a shift in the jet’s dispersion relation as it undergoes forward scattering with the medium’s constituents. We complete a matching calculation, which rids the mass’ classical corrections of any unphysical divergences, while also beginning the completion of its full two-loop, quantum corrections
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Roy, Christelle. "L'Etrangeté du Plasma de Quarks et de Gluons." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nantes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011076.
Abstract:
A l'instar des trois autres expériences auprès du collisionneur RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) du Brookhaven National Laboratory près de New York, STAR (Solenoidal Tracker At RHIC) est entièrement consacrée à la mise en évidence de cet état particulier de la matière nucléaire prédit par les calculs de QCD (Quantum ChromoDynamics) sur réseau : le plasma de quarks et de gluons (QGP pour Quark Gluon Plasma). Cet état, supposé être celui de l'Univers quelques fractions de secondes après le Big Bang, consisterait d'après sa définition originelle de 1975, en une matière dans laquelle quarks et gluons seraient déconfinés, sans interaction. Il pourrait être créé en laboratoire lors de collisions d'ions lourds réalisées à des énergies ultra-relativistes afin d'atteindre des températures et densités d'énergie extrêmes.Après quasiment 20 ans de recherche auprès des différents accélérateurs de particules américains et européens, le CERN annonce le 10 février 2000 au cours d'une conférence de presse, la mise en évidence expérimentale d'un état particulier de la matière nucléaire, compatible avec la formation d'un QGP, sans pouvoir toutefois le caractériser pleinement. Les expériences du RHIC ont alors pris le relais. Aujourd'hui, au travers une pléthore de résultats nouveaux et parfois bien surprenants, il apparaît de façon de plus en plus certaine, qu'effectivement un état atypique de matière nucléaire a été créé à RHIC et notre vision du QGP comme un gaz parfait de partons n'interagissant que très faiblement, a depuis changé. Un nouvel acronyme a été défini : sQGP pour Strongly Interacting QGP.
Pour parvenir à cette observation, il a fallu passer par la caractérisation même de l'évolution des collisions d'ions lourds, du point de vue chimique et dynamique, en comparant les phénomènes des collisions d'ions lourds pour lesquelles les conditions devraient être réunies pour former un QGP à des collisions d'énergies moindres ou de systèmes plus légers qui ne peuvent permettre cette formation. Le QGP est en effet produit de manière beaucoup trop furtive pour pouvoir le sonder directement. Mon mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches présente les résultats des analyses que j'ai menées et qui ont contribué à la mise en évidence de la formation d'un état nouveau au RHIC et à cette nouvelle vision du plasma. Les stigmates du QGP ont été recherchés avec les particules contenant des quarks étranges : les résonances de particules simplement étranges et les baryons doublement étranges.
La production des résonances étranges Lambda(1520) apporte en effet des informations sur la phase d'hadronisation du plasma (lorsque les partons se recomposent en hadrons) : selon leur observation ou non, il pourrait être possible de caractériser le freeze-out chimique (instant où les interactions inélastiques cessent et la composition chimique du système est figée), le freeze-out cinétique (instant où les interactions élastiques cessent et les particules n'interagissent plus), si ces deux freeze-out coïncident ou si, au contraire ils sont séparés dans le temps et de combien. L'idée est la suivante : les Lambdas(1520) se désintègrent quasiment instantanément en un proton et un kaon. Par conséquent, si le temps entre les freeze-out chimique et cinétique est long, les produits de désintégration de ces particules peuvent être absorbés dans le milieu dense qui a été créé. En revanche, si les deux freeze-out coïncident ou sont très proches, les produits de désintégration ne sont pas affectés et la particule mère, c'est-à-dire la résonance, peut être identifiée. Ainsi, en mesurant les taux de production de ces particules dans les collisions proton–proton pour lesquelles les deux freeze-out coïncident, et en comparant les taux obtenus dans les collisions Au–Au, à l'énergie nominale du RHIC, il est apparu qu'effectivement, au moins 4 fm/c séparent les deux freeze-out dans les collisions Au–Au. Cette conclusion constitue une étape importante dans la compréhension des collisions d'ions lourds ultra-relativistes et du comportement de la matière dans des conditions extrêmes. Cette analyse est apparue comme originale au sein de la collaboration STAR, étant la première étude sur les résonances étranges. Des algorithmes spécifiques ont dû être mis au point et sont largement utilisés au sein de la collaboration qui depuis étudie de nombreuses autres résonances ou recherche des objets plus exotiques.
La production des baryons étranges a été largement investiguée les années passées car une augmentation « anormale » des taux de production est attendue si un QGP est formé. Les expériences du CERN ont observé effectivement une surproduction de l'étrangeté dans les collisions Pb–Pb mais n'ont pu conclure de manière décisive quant à une formation éventuelle d'un plasma car ces résultats pouvaient être également reproduits par des modèles de gaz de hadrons. Nous avons mené une analyse similaire avec les données de STAR en comparant les taux de production des Xi, baryons doublement étranges, dans les collisions proton–proton et Au–Au à sqrt(s_NN) = 200 GeV. Là aussi, les résultats sont demeurés ambigus. Ainsi, ces résultats ont conduit un certain nombre de physiciens à ne plus considérer les taux de production de particules étranges comme une signature robuste de la formation d'un QGP. En revanche, l'étrangeté est revenue sur le devant de la scène, de façon plus indirecte donnant des informations très diverses et sur les différentes étapes de la collision.
Les Xi ont révélé tout d'abord que le système créé à l'énergie nominale du RHIC serait en équilibre thermique et chimique et que les températures de freeze-out chimique sont proches de la température de déconfinement prédite par QCD. Nous avons également étudié les phénomènes dynamiques collectifs, appelés flot, qui naissent des interactions entre constituants et se traduisent par une émission de matière dans des directions privilégiées de l'espace de phase. En accord avec leurs faibles sections efficaces d'interaction, les Xi semblent émis bien plus tôt que les particules plus légères. Toutefois, le fait que ces baryons subissent un flot important, laisse supposer qu'elles auraient développé un flot, donc qu'elles auraient été soumises à des interactions, avant la phase d'hadronisation, autrement dit, dans une phase partonique. Les partons subiraient donc des interactions résiduelles, contrairement à ce que préconisaient les théoriciens du milieu des années soixante-dix.
Par ailleurs, en 2003, les quatre expériences du RHIC ont révélé conjointement la mise en évidence du phénomène de jet-quenching dans les collisions d'ions lourds : il traduit une diminution de la production de particules chargées de très haute impulsion transverse s'expliquant par la perte d'énergie des partons dans un milieu très dense. Nous avons réalisé cette analyse en considérant les X et montré que non seulement ces baryons subissent un jet-quenching mais aussi qu'ils ont un comportement différent de celui des mésons. Une dépendance des phénomènes dynamiques au type de particules a ainsi été mise en évidence en accord avec les modèles de coalescence préconisant que les hadrons se forment à partir de la recombinaison des quarks. Là aussi, émergence des partons comme degrés de liberté pertinents.
A partir de ces résultats entre autres, certains théoriciens affirment la découverte du QGP à RHIC mais les expérimentateurs sont plus prudents et désirent auparavant confirmer et enrichir leurs résultats par l'étude d'autres observables qui viendraient corroborer ces observations. Ces années ont été particulièrement stimulantes par l'évolution de nos connaissances grâce aux formidables résultats produits par les quatre expériences du RHIC. Les « vielles » signatures ont fait peau neuve se transformant en sondes nouvelles et riches en informations originales. La conception du QGP a évolué : il ne s'agit plus d'un gaz parfait constitué de partons évoluant librement mais d'un sQGP.
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Vauthier, Astrid. "Mesure des corrélations photon-hadron auprès de l'expérience ALICE au LHC pour l'étude du plasma de quarks et de gluons." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY062/document.
Abstract:
La chromodynamique quantique (QCD), théorie actuellement utilisée pour décrire l’interaction forte, a prédit l’existence d’une transition de phase, à très haute température et/ou densité, vers un état de la matière nucléaire où les quarks et les gluons sont déconfinés : le Plasma de Quarks et de Gluons (QGP). Un tel milieu peut être produit en laboratoire, et la mesure de ses propriétés permet d’apporter un éclairage nouveau sur les mécanismes sur les mécanismes d’interactions entre les constituants ainsi que de tester la QCD dans des domaines inexplorés.Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes délivrées par l’accélérateur LHC au CERN permettent d’obtenir les conditions thermodynamiques nécessaires à la formation du QGP. À l’aide d’une instrumentation diversifiée, l’expérience ALICE permet d’accéder à un grand nombre d’observables permettant de caractériser le QGP. Parmi celles-ci, la mesure de la fragmentation des partons (quarks et gluons) permet d’étudier en détail les mécanismes de perte d’énergie des partons dans le milieu et de sa redistribution dans l’état final, et peut également être comparée à des calculs théoriques modélisant, à partir de la QCD, l’interaction d’un parton énergétique avec le QGP qu’il traverse.Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit s’articule autour de l’étude de la fonction de fragmentation par la mesure des corrélations photon-hadron en collisions proton-proton et proton-Plomb. Dans un premier temps, un travail de calibration en énergie du calorimètre électromagnétique de l’expérience ALICE a été réalisé, accompagné de la caractérisation des incertitudes de cette calibration. Dans un second temps, les corrélations photon-hadron, dont la difficulté majeure réside en l’identification des photons directs, ont été étudiées. Les résultats obtenus dans les deux systèmes de collisions démontrent la faisabilité de l’analyse qui pourra être étendue facilement aux collisions Plomb-Plomb périphériques. Enfin, ce travail montre que les incertitudes dominantes de la mesure seront réductibles avec les données prochainement délivrées par le LHCThe quantum chromodynamics (QCD), the theory used at present to describe the strong interaction, predicts the existence of a phase transition, at very high temperature and/or density, towards a state of nuclear matter where quarks and gluons are deconfined : the Quark-Gluon Plasma (QGP). Such a medium can be produced in laboratory, and the measurement of its properties allows to give a new perspective on the mechanisms of interactions between the constituents as well as to test the QCD in unexplored domains.Ultra-relativistic heavy ion collisions delivered by the accelerator LHC at CERN allow to obtain the thermodynamical conditions necessary for the QGP to be formed. By means of a diversified instrumentation, the ALICE experiment allows to reach a large number of observables allowing to characterize the QGP. Among these, the measurement of the fragmentation of the partons (quarks and gluons) allows to study in detail the mechanisms of energy loss in the medium and its redistribution in the final state, and can also be compared with theoretical calculations, based on QCD, that model the interaction of an energetic parton with the QGP which is passing through.The work presented in this manuscript is articulated around the study of the fragmentation function via the measurement of the photon-hadron correlations in proton-proton and proton-Lead collisions. At first, a work on energy calibration of the ALICE experiment’s electromagnetic calorimeter was realized, along with the characterization of the uncertainties of this calibration. Secondly, the photon-hadron correlations, whose main difficulty is the identification of the direct photons, were studied. The results obtained in both systems of collisions demonstrate the feasibility of the analysis which can be easily widened to the peripheral Lead-Lead collisions. Finally, this work shows that the dominant uncertainties of the measurement will be reducible with the new data delivered by the LHC
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Sansavini, Francesca. "Misura della risoluzione temporale del sistema a Tempo di Volo (TOF) di ALICE a $\sqrt(s_NN)=5.02$ TeV." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12401/.
Abstract:
Il QGP è un particolare stato della materia che si produce in collisioni di ioni pesanti ad alte energie e la sua osservazione avviene indirettamente tramite lo studio delle particelle prodotte in seguito alla sua adronizzazione. L'analisi degli stati finali prodotti nelle collisioni si basa su un complesso processo di ricostruzione di tracce, vertici primari e secondari e di identificazione delle particelle; pertanto è necessario stimare accuratamente ed eventualmente minimizzare le incertezze di misura al fine di condurre un'analisi corretta del fenomeno. In questa tesi si presenta uno studio rivolto alla determinazione diretta della risoluzione $\sigma_{TOF}$ del sistema a Tempo di Volo (TOF) dell'esperimento ALICE presso il Large Hadron Collider del CERN. L'analisi, basata su dati da collisioni Pb-Pb a $\sqrt{s_{NN}}=5.02 TeV$, ha messo in evidenza un significativo miglioramento della risoluzione $\sigma_{TOF}$, ora valutata migliore di 70 ps.
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LaHurd, Danielle V. "Searching for Quark Gluon Plasma Signatures in Ultra High Energy Cosmic Rays." Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1479298851843212.
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Castillo, Javier. "Production de particules doublement étranges dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes à √SNN = 130 GeV." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077043.
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Puglisi, Armando. "Transport coefficients and early time dynamics of the Quark-Gluon Plasma created in ultra-relativistic heavy ion collisions." Doctoral thesis, Università di Catania, 2016. http://hdl.handle.net/10761/4016.
Abstract:
The phase diagram of QCD is actually under exploration both theoretically and experimentally searching for the phase transition from ordinary matter to a deconfined phase of quarks and gluons, namely the Quark-Gluon Plasma. Being a very complex theory, such a task is very difficult however there are several indications that the phase transition occurs as indicated by Lattice QCD calculations, in the low baryon density region, at a critical temperature of Tc 155 MeV. The only way to access the QGP in a laboratory is to collide heavy ion collision at ultra-relativistic (uRHIC) energies as actually carry out at LHC at CERN and at RHIC at BNL.
One of the most amazing discovery was that the system created in these collisions behaves like a perfect fluid. Indeed hydrodynamics calculations show that the large anisotropic flows measured are in agreement with a shear viscosity to entropy density ration eta/s close to the minimum value predicted by AdS/CFT eta/s = 1/4pi.
In this thesis we discuss about two main subjects of QGP produced in uRHIC: transport coefficients, in particular shear viscosity and electric conductivity, and a modeling of initial fields
and their early time dynamics of the system produced in uRHIC.
Our challenge is to develop a very precise transport based approach with a fixed value of eta/s, being the physical quantity that describes a fluid in strong coupling. We compute the shear viscosity solving the Relativistic Boltzmann Transport (RBT) equation and using the Green-Kubo relation that, being not affected by any kind of approximation, gives us the possibility to find the correct formula among the analytical derivations in Relaxation Time Approximation and in Chapman-Enskog scheme.
Using our numerical solution to the RTB equation we also compute the electric conductivity sigma-el of the QGP. This transport coefficient represents the response of the system to an applied external electric field and only very recently has captured the attention in the field of QGP due to the strong electric and magnetic fields present in the early stage of the collision. Our focus was to characterize the relation between the sigmael and the relaxation time tau . Moreover we study the relationship between eta and sigmael investigating the ratio between eta/s and sigma-el/T, taking into account the QCD thermodynamics, and predicting that the ratio supplies a measure of the quark to gluon scattering rates.
Once we have developed a transport based approach describing a fluid with a given eta/s, our interest moved into describing, using a single consistent approach, the fireball created in uRHIC starting from the initial time. We modeled the early time dynamics considering only a color electric field which decays to pair particles thanks to the Schwinger mechanism.
Our studies focused on the isotropization and thermalization of the system in the early stage in order to quantify the isotropization time, which is assumed to be tau-iso = 0.6 ÷ 0.8 f m/c in hydrodynamics calculations. We investigate in a sistematic way different systems: the static box, the longitudinal expanding system and the 3+1D expanding case. We compute the ratio PL/PT , with PL (PT ) the longitudinal (transverse) pressure, finding that for the relevant cases of 1+1D and 3+1D the system reaches PL/PT about 1, which characterizes the isotropization of the system, in about 1fm/c for eta/s = 1/4pi while for higher value of shear viscosity the ratio PL/PT is quite smaller than 1, meaning that the system does not isotropize.
Moreover we study also the effects of eta/s on the elliptic flow v2. The first studies show that the final v2 developed by the system is not significantly affected by the strong early non-equilibrium dynamics. Hence, such a result provides a justification of the assumptions exploited in hydrodynamical approach.
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Rosnet, P. "Les saveurs lourdes dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes." Habilitation à diriger des recherches, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00262436.
Abstract:
Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes représentent le seul moyen pour appréhender en laboratoire le diagramme de phase de la QCD, la théorie de l'interaction forte. Les prédictions théoriques les plus récentes, obtenues par la technique de calcul sur réseau, prévoient une transition de phase entre la matière nucléaire froide (un gaz hadronique) et un plasma de quarks et de gluons (milieu déconfiné). Parmi les différentes sondes expérimentales possibles, l'intérêt des saveurs lourdes est en principe de pouvoir caractériser le milieu produit lors d'une collision entre ions lourds, mais également de pouvoir obtenir des informations sur son évolution spatio-temporelle. Leur étude peut se faire entre autres par le biais de leur canal de désintégration en muons. Cette Habilitation à Diriger des s développe dans une première partie la problématique des collisions d'ions lourds ultra-relativistes, en mettant l'accent sur l'étude des saveurs lourdes. Dans une deuxième partie, les résultats obtenus auprès du collisionneur RHIC (BNL, New York) sont passés en revus, et l'analyse du spectre en masse des dimuons menée au sein de l'expérience PHENIX est détaillée. Enfin, la troisième partie décrit d'une part les développements instrumentaux réalisés pour le système de déclenchement des muons dans l'expérience ALICE auprès du LHC (CERN, Genève), et d'autre part les performances attendues pour l'étude des dimuons.
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Zhang, Zuman. "Open heavy-flavour measurements via muons in proton-proton and nucleus-nucleus collisions with the ALICE detector at the CERN-LHC." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC077/document.
Abstract:
Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes ont pour objectif l'étude d'un état de matière en interaction forte dans des conditions extrêmes de densité d'énergie et température, le plasma de quarks et gluons (QGP). Les saveurs lourdes (charme et beauté) sont produites principalement lors de processus durs aux premiers instants de la collision et participent aux différentes étapes de la collision. Par conséquent, la mesure des saveurs lourdes ouvertes devrait permettre d'extraire des informations importantes concernant le système créé aux premiers instants de la collision. L'étude des collisions proton-proton (pp) fournit la référence indispensable pour la mesure des saveurs lourdes dans les systèmes lourds. Cette thèse est dédiée à l'étude de la production des muons de décroissance des hadrons charmés et beaux aux rapidités avant (2.5 < y < 4) dans les collisions pp sqrt (s) = 5.02 TeV, Pb-Pb à sqrt (sNN) = 2.76 et 5.02 TeV et Xe-Xe à sqrt (sNN) = 5.44 TeV enregistrées avec le détecteur ALICE au CERN-LHC. La mesure des sections efficaces différentielles de production des muons de décroissance des hadrons charmés et beaux dans les collisions pp à sqrt (s) = 5.02 TeV couvre un grand domaine en impulsion transverse de 2 à 20 GeV/c et ont une meilleure précision par rapport aux résultats publiés à sqrt (s) = 2.76 et 7 TeV. Les résultats sont en bon accord avec les calculs perturbatifs de QCD. Une importante suppression de la production des muons de décroissance des hadrons charmés et beaux est observée dans les collisions centrales (0-10%) Pb-Pb à sqrt (sNN) = 2.76 et 5.02 TeV. Cette suppression est attribuée au milieu dense et chaud formé dans ces collisions. L'influence de la taille du système est étudiée avec le système Xe-Xe à sqrt (sNN) = 5.44 TeV. La suppression est similaire à celle mesurée dans les collisions Pb-Pb. Les résultats obtenus dans les collisions Pb-Pb et Xe-Xe apportent des contraintes fortes aux paramètres des modèlesThe study of ultra-relativistic heavy-ion collisions aims at investigating a state of strongly-interacting matter at high energy density and temperature, the Quark-Gluon Plasma (QGP). Heavy quarks (charm and beauty) are predominantly produced in initial hard scattering processes during the early stage of the collisions and experience the full evolution of the medium. Therefore, the measurement of open heavy flavours should provide essential information on the QGP properties. Similar measurements in small systems are also essential for a comprehensible understanding of the QGP properties. The study of open heavy flavours in proton-proton (pp) collisions provides the mandatory reference for measurements in heavy-ion collisions. This thesis presents measurements of the production of muons from heavy-flavour hadron decays at forward rapidity (2.5 < y < 4) in pp collisions at sqrt (s) = 5.02 TeV, Pb-Pb collisions at sqrt (sNN) = 2.76 and 5.02 TeV and Xe-Xe collisions at sqrt (sNN) = 5.44 TeV collected with the ALICE detector at the CERN-LHC. The differential production cross sections of muons from heavy-flavour hadron decays in pp collisions at sqrt (s) = 5.02 TeV are obtained in a wide transverse momentum interval, 2 < pT < 20 GeV/c, and with an improved precision compared to the previously published measurements at sqrt (s) = 2.76 and 7 TeV. The measurements are described within uncertainties by predictions based on perturbative QCD. A strong suppression of the yield of muons from heavy-flavour decays is observed in the 10% most central Pb-Pb collisions at both sqrt (sNN) = 2.76 and 5.02 TeV. This suppression is due to final-state effects induced by the hot and dense medium. The suppression in Xe-Xe collisions is similar to that observed with Pb-Pb collisions. The comparison in the two colliding systems provides insight in the path-length dependence of medium-induced parton energy loss. The results constrain model calculations
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Estienne, Magali. "Propriétés chimiques et dynamiques des collisions d'ions lourds aux énergies du RHIC par la mesure de la production des baryons doublement étranges dans l'expérience STAR." Phd thesis, Université de Nantes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011024.
Abstract:
La QCD sur réseau prévoit, à potentiel chimique baryonique mu_B nul ou proche de zéro, une transition de la matière de type "crossover" d'un gaz de hadrons vers le Plasma de Quarks et Gluons. Les collisions d'ions lourds ont été proposées pour le recréer et l'étudier en laboratoire. Aussi, les collisions Au+Au, d+Au à sqrt(s_(NN))= 200 GeV et Au+Au à 62.4GeV délivrées au RHIC ont été sondées par la mesure des Xi- et Xi+ dans l'expérience STAR. L'évolution des taux de production avec la taille et l'énergie du système renseigne sur les propriétés chimiques de la collision et est interprétée dans le cadre de modèles hadroniques et statistiques. Le facteur de modification nucléaire R_(CP) des Xi révèle : (1) une dépendance mésons/baryons pour 2 < p_T < 5GeV/c bien reproduite par des modèles de coalescence/recombinaison de quarks, (2) la formation d'une matière dense signée par la suppression de R_(CP) à p_T > 3GeV/c, (3) une forte interaction entre constituants suggérant l'existence de phénomènes collectifs. Le flot des $\Xi$ et plus généralement des particules multiétranges est intéressant pour sonder les premiers instants de la collision aux possibles degrés de liberté partoniques. Il est étudié et commenté dans ce mémoire de thèse.
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Wu, Tao. "Production de phi et omega dans les collisions PbPb a 158 GeV par nucléon." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004516.
Abstract:
Dans les collisions les plus centrales d'ions lourds aux énergies accessibles au SPS du CERN les conditions de densité et d'énergie pourraient conduire à une transition vers un nouvel état de la matière, le plasma de quarks et de gluons. L'effet d'écran sur le J/Psi, où l'augmentation de la production de particules étranges comme le phi pourraient en être des traces caractéristiques. Cette thèse traite principalement de la production de mésons phi mesurés grace à la mesure des paires de muons par la collaboration NA50 au cours de l'année 2000. Plusieurs améliorations dont un nouveau déclenchement pour le dénombrement des collisions permettait un meilleur accès aux collisions les plus périphérique et aux collisions centrales.La multiplicité du J/Psi observée dans ces résultats ne confirme pas une brutale décroissance pour les collisions très centrales. Inversement, il n'y a pas non plus d'évidence pour une saturation de la suppression, comme prédit par plusieurs modèles théoriques ne postulant pas l'existence d'une phase plasma.
Les sections efficaces de production et les multiplicités des dimuons issus des mésons phi et omega sont similaires aux précédents travaux. Néanmoins l'évolution depuis 2002 de la valeur du PPDB du BR_(phi->mu mu) induit un rapprochement entre les multiplicités de phi observées ici et celles obtenues par NA49, ce qui résoud en partie le «phi puzzle ». Toutefois les pentes apparentes restent différentes.
Cette étude débouche aussi sur des perspectives pour la détermination du taux d'étrangeté dans le milieu grâce à l'utilisation directe du rapport phi/omega qui correspond au carré du facteur de saturation de l'étrangeté chi_s utilisé dans de nombreux modèles thermiques.
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Gaudichet, Ludovic. "Production de Lambda(1520) dans les collisions p+p et Au+Au à sqrt(s_NN) = 200 GeV dans l'expérience STAR au RHIC." Phd thesis, Université de Nantes, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003775.
Abstract:
Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes sont produites expérimentalement dans le but d'observer la matière dense et chaude. Un des objectifs majeurs est de prouver l'existence du plasma de quarks et de gluons (QGP pour Quark Gluon Plasma) et de l'étudier. Cet état serait celui de la matière dans les conditions de température et de densité suffisamment élevées pour rompre le confinement des quarks à l'intérieur de hadrons. Ces conditions sont obtenues auprès des collisionneurs d'ions lourds travaillant dans les domaines d'énergies les plus élevées. Le RHIC (pour Relativistic Heavy Ion Collider) a notamment permis de réaliser des collisions p+p et Au+Au avec une énergie dans le centre de masse de $\sqrt(s_(NN))=$ 200 GeV. Cette thèse porte sur la production des $\Lambda (1520)$ dans ces deux systèmes grâce au dispositif expérimental de la collaboration STAR (pour Solenoid Tracker At RHIC). La production de cette résonance a été également mesurée dans les collisions du SPS (pour Super Proton Synchrotron) à une énergie égale à $\sqrt(s_(NN))=$ 17.3 GeV. Cette mesure a révélé une diminution importante du signal de $\Lambda (1520)$ observé dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Cette tendance est confirmée à RHIC grâce au calcul des rapports $\Lambda (1520)/\Lambda $ pour les collisions p+p et Au+Au à $\sqrt(s_(NN))=$ 200 GeV. Ce rapport diminue pour les collisions Au+Au par rapport aux collisions p+p et est par ailleurs surestimé par les modèles statistiques qui supposent une production de particules en équilibre thermique. Ces résultats constituent entre autres choses une forte présomption de l'existence d'un découplement des particules produites en deux étapes : un découplement chimique, à partir duquel les multiplicités sont fixées, suivi par un découplement thermique où cessent toutes les interactions. Cette conclusion constitue une étape importante dans notre compréhension des collisions d'ions lourds ultra-relativistes et du comportement de la matière dans ces conditions.
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Ragoni, Simone. "Hadron spectra measurement in Xe--Xe collisions at $\sqrt{s_{\rm{NN}}}=5.44 \text{ TeV}$ with the ALICE experiment at the LHC." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16383/.
Abstract:
Nell'autunno del 2017 la Collaborazione ALICE ha registrato dati da collisioni Xe--Xe all'energia mai vista prima in collisioni nucleo-nucleo AA di (energia nel centro di massa per coppia di nucleoni) $\sqrt{s_{\rm{NN}}} = 5.44 \text{ TeV}$. Gli spettri in impulso trasverso a rapidità centrale ($|y| < 0.5$) di pioni, kaoni e protoni sono presentati. Tali spettri nella loro forma definitiva sono ottenuti combinando analisi indipendenti sui dati dell'Inner Tracking System (ITS), della Time Projection Chamber (TPC), e del Time-Of-Flight (TOF).
Questa tesi si focalizza sull'analisi compiuta con il TOF e sulle prestazioni ottenute sulle speciali condizioni sperimentali in collisioni Xe--Xe. La peculiarità di questi dati deriva dalla presenza di un campo magnetico più basso del solito ($B = 0.2 \text{ T}$ contro i soliti $0.5 \text{ T}$); dunque ci si aspetta di poter esplorare una regione in $p_{\rm T}$ non raggiungibile prima. Un confronto tra gli spettri a differenti classi di centralità sarà pure fornito.
In late 2017, the ALICE collaboration recorded data from Xe--Xe collisions at the unprecedented energy in nucleus-nucleus AA systems of (centre of mass energy per nucleon pair) $\sqrt{s_{\rm{NN}}} = 5.44$ TeV. The (transverse momentum) $p_{\rm T}$-spectra at mid-rapidity ($|y| < 0.5$) of pions, kaons and protons are presented. The final $p_{\rm T}$-spectra are obtained by combining independent analyses with the Inner Tracking System (ITS), the Time Projection Chamber (TPC), and the Time-Of-Flight (TOF) detectors.
This thesis focuses on the analysis performed with TOF and on the performance of the special Xe--Xe run conditions. The peculiarity of these data comes also from the experimental setup: because of the lower magnetic field ($B = 0.2 \text{ T}$, lower than the usual $0.5 \text{ T}$) we expect to explore a $p_{\rm T}$ region unattainable before. A comparison between the yields at different centrality bins will also be provided.
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Masson, Erwann. "Mesure de la production de photons isolés dans les collisions proton-proton et proton-plomb au LHC avec l’expérience ALICE." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2019. http://www.theses.fr/2019IMTA0148/document.
Abstract:
Dans le cadre du Modèle Standard de la physique des particules, les constituants élémentaires de la matière identifiés à ce jour sont les quarks et les gluons, génériquement appelés partons et soumis à l'interaction forte, décrite par la chromodynamique quantique (QCD). Si les partons sont confinés dans les hadrons sous des conditions normales de température et de densité, l'existence d'un état déconfiné, le plasma de quarks et de gluons (QGP), a été prédite par la QCD pour des conditions thermodynamiques extrêmes. Cet état de la matière peut être atteint dans le cadre de collisions d'ions lourds ultrarelativistes telles qu'en produit le grand collisionneur de hadrons du CERN (LHC), et sondé à l'aide de multiples observables auxquelles peut accéder l'expérience ALICE en particulier. Les photons prompts, issus de processus partoniques de haute énergie, constituent à ce titre une sonde privilégiée de la matière hadronique. Insensibles à l'interaction forte, ils peuvent traverser le milieu déconfiné en conservant les informations primaires d'une collision et représentent ainsi une référence précieuse a priori non affectée par le QGP. Ces photons peuvent être identifiés à l'aide de techniques de calorimétrie électromagnétique et d'isolement. Dans le cadre de cette thèse de doctorat, la production de photons isolés a été mesurée dans des collisions proton-proton et proton-plomb avec l'expérience ALICE. Les résultats obtenus sont compatibles avec des prédictions de QCD, y compris dans un régime cinématique inexploré jusqu'alors par cette observableIn the Standard Model of particle physics, elementary constituents of matter identified to date are quarks and gluons, generically called partons and obeying the strong interaction described by quantum chromodynamics (QCD). While partons are confined in hadrons under standard temperature and density conditions, the existence of a deconfined state, quark-gluon plasma (QGP), has been predicted by QCD for extreme thermodynamic conditions. This state of matter can be reached in ultrarelativistic heavy-ion collisions such as produced at the CERN Large Hadron Collider (LHC) and can be probed with many observables accessible to the ALICE experiment in particular. Prompt photons, emitted by high-energy partonic processes, constitute a key probe of hadronic matter. Insensitive to the strong interaction they can traverse the deconfined medium preserving primary information about a collision, and thus represent a valuable reference not affected by QGP a priori. These photons can be identified with electromagnetic calorimetry and isolation techniques. Within this doctoral thesis, the isolated photon production has been measured in proton-proton and proton-lead collisions with the ALICE experiment. The results are in agreement with QCD predictions, including in a kinematic range unexplored by this observable thus far
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Fanì, Mattia. "Proposal of a Continuous Read-out Implementation in the ALICE-TOF detector." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9569/.
Abstract:
The main purpose of ultrarelativistic heavy-ion collisions is the investigation of the QGP. The ALICE experiment situated at the CERN has been specifically designed to study heavy-ion collisions for centre-of-mass energies up to 5.5 per nucleon pair. Extended particle identification capability is one
of the main characteristics of the ALICE experiment. In the intermediate momentum region (up to 2.5 GeV/c for pi/K and 4 GeV/c for K/p), charged particles are identified in the ALICE experiment by the Time of Flight (TOF) detector. The ALICE-TOF system is a large-area detector based on the use of Multi-gap Resistive Plate Chamber (MRPC) built with high efficiency, fast response and intrinsic time resolution better than 40 ps.
This thesis work, developed with the ALICE-TOF Bologna group, is part of the efforts carried out to adapt the read-out of the detector to the new requirements after the LHC Long Shutdown 2. Tests on the feasibility of a new read-out scheme for the TOF detector have been performed. In fact, the achievement of a continuous read-out also for the TOF detector would not be affordable if one considers the replacement of the TRM cards both for hardware and budget reasons. Actually, the read-out of the TOF is limited at 250 kHz i.e. it would be able to collect up to just a fourth of the
maximum collision rate potentially achievable for pp interactions.
In this Master’s degree thesis work, I discuss a different read-out system for the ALICE-TOF detector that allows to register all the hits at the interaction rate of 1 MHz foreseen for pp interactions after the 2020, by using the electronics currently available. Such solution would allow the ALICE-TOF detector to collect all the hits generated by pp collisions at 1 MHz interaction rate, which corresponds to an amount four times larger than that initially expected at such frequencies with the triggered read-out system operated at 250 kHz for LHC Run 3. The obtained results confirm that the proposed read-out scheme is a viable option for the ALICE TOF detector. The results also highlighted that it will be advantageous if the ALICE-TOF group also implement an online monitoring system of noisy channels to allow their deactivation in real time.
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Lima, Lucas Mafia. "Estudo da produção de quarks pesados no experimento STAR@RHIC." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-02052012-201236/.
Abstract:
O plasma de quarks e glúons é uma previsão da cromodinâmica quântica e experimentos em aceleradores de alta energia têm encontrado evidências experimentais de sua criação em colisões de íons pesados relativísticos. Uma dessas evidências foi proposta por Matsui e Satz [1] que prevê a supressão de estados de heavy quarkonium na existência deste plasma. Este projeto tem como objetivo obter a seção de choque da produção de no experimento STAR em colisões p+p e d+Au com energia no centro de massa de 200GeV e calcular o fator de modificação nuclear Rab. Para tal, foi necessário reconstruir os através de seu decaimento leptônico. Os subdetectores do STAR utilizados foram o TPC e BEMC. Os valores encontrados para seção de choque foram de 3i=1 (nS)e-e+(nS)p+p= 84 ±9(stat)+18-19(sist)pb e 3i=1 (nS)e-e+(nS)d + Au = 41 ± 4(stat) +7-8(sist)nb para as produções pp2009 e dAu2008, respectivamente. Os valores se encontram compatíveis com os teóricos calculados pelo modelo de evaporação de cor. O Rab experimental vale 1.24 ± 0.18(stat)+0.35 0.38(sist).The quark and gluon plasma is a prediction of QCD, and high energy experiments have studied evidences of its creation in relativistic heavy ion collisions. One of these evidences was proposed by Matsui and Satz [1] that provides a experimental signature of the creation of the plasma, observing an anomalous supression on the heavy quarkonium production. This project aims to get production cross section in the STAR experiment in collisions p+p and d+Au with energy in the center of mass of 200GeV and calculate the nuclear modification factor Rab. To this end, it was necessary to reconstruct the from his leptonic decay. The subsystems used in this analysis were the TPC, BEMC and the heavy quarkonia trigger system. The values for the cross sections were 3i=1 (nS)e-e+(nS)p+p= 84 ±9(stat)+18-19(sist)pb and 3i=1 (nS)e-e+(nS)d + Au = 41 ± 4(stat) +7-8(sist)nb for pp2009 and dAu2008 productions, respectively. These values are compatible with the theoretical calculated by the color evaporation model. The determined value for the factor Rab was 1.24 ± 0.18(stat)+0.35 0.38(sist).
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Zhu, Jianhui. "W boson measurement in the muonic decay channel at forward rapidity with ALICE." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0014/document.
Abstract:
La haute densité d’énergie atteinte au Large Hadron Collider (LHC) au CERN permet une production abondante de sondes dures, telles que quarkonia, jets à haute impulsion transverse (pT) et bosons vecteurs (W, Z), qui sont produits lors de la collision partonique initiale. Les bosons vecteur se désintègrent avant la formation du Plasma de Quark et de Gluons (PQG), une phase déconfinée de la matière, qui peut être produite lors de collisions d’ions lourds ultra-relativistes. Les leptons issus de la désintégration des bosons électrofaibles ne sont pas sensibles à l’interaction forte avec le PQG. Pour ces raisons les bosons électrofaibles fournissent une référence pour l’étude des modifications induites par le milieu sur les sondes colorées.La production de bosons W en collisions pp à √s=8 TeV et en collisions p-Pb à √sNN=5.02 TeV est mesurée dans le canal de désintégration muonique au LHC avec le détecteur ALICE. En collision pp, la gamme de rapidité couverte par la mesure est -4cms<-2.5. En collision p-Pb, la différence d’énergie entre le proton et l’ ion plomb donne lieu à un décalage en rapidité. En inversant la direction des faisceaux, il est possible de couvrir les régions de rapidité -4.46cms<-2.96 et 2.03cms<3.53. Les résultats présentés dans cette thèse consistent dans la mesure de la section efficace de la production de muons avec pT>10GeV/c issus de la désintégration des bosons W+ et W-. La mesure de l’asymétrie de charge, définie comme la différence des taux de production des muons positifs et négatifs divisée par leur somme, est également effectuée. Les résultats sont comparés avec des calculs théoriques obtenus avec ou sans tenir compte des modifications des fonctions de distribution partonique dans les noyaux. La production du boson W est aussi étudiée en fonction de la centralité des collisions : nous observons que, dans les erreurs expérimentales, la section efficace des muons issus de la désintégration du boson W est proportionnelle aux nombre de collisions binaires entre les nucléonsThe high collision energies available at the LHC allow for an abundant production of hard probes, such as quarkonia, high-pT jets and vector bosons (W, Z), which are produced in initial hard parton scattering processes. The latter decay before the formation of the Quark-Gluon Plasma (QGP), which is a deconfined phase of QCD matter produced in high-energy heavy-ion collisions. Their leptonic decay products do not interact strongly with the QGP. Thus electroweak bosons introduce a way for benchmarking in-medium modifications to coloured probes. The production of W-boson in pp collisions at √s=8 TeV and p-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV are measured via the muonic decay channel at the LHC with the ALICE detector. In pp collisions the rapidity covered by the measurement is -4cms<-2.5. In p-Pb collisions, on the other hand, the different energies of the proton and lead ion give rise to a rapidity shift. By exchanging the direction of the beams, it is possible to cover the rapidity ranges -4.46cms<-2.96 and 2.03cms<3.53. The production cross section and charge asymmetry of muons from W-boson decays with pμT>10 GeV/c are determined. The results are compared to theoretical calculations both with and without including the nPDFs. The W-boson production is also studied as a function of the collision centrality: the cross section of muons from W-boson decays is found to scale with the average number of binary nucleon-nucleon collisions with uncertainties
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Wu, Yang. "Azimuthal anisotropy in gold-gold collisions at 4.5 GeV center-of-mass energy per nucleon pair using fixed-target mode at the Relativistic Heavy-Ion Collider." Kent State University / OhioLINK, 2019. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1562355001935965.
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Alalawi, Huda. "INVESTIGATION OF NUCLEAR COMPRESSION IN THE AMPT MODELOF NUCLEUS-NUCLEUS COLLISIONS." Kent State University / OhioLINK, 2018. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1543405727739039.
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Wong, Stephen Man Hoe. "Finite temperature field theory - hard thermal loops and the quark-gluon plasma." Thesis, University of Cambridge, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.309328.
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Jahnke, Viktor. "A correspondência AdS/CFT e o plasma de quarks e glúons." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-30102016-225555/.
Abstract:
O objetivo desse trabalho é estudar aplicações da correspondência AdS/CFT na descrição de plasmas fortemente acoplados similares ao plasma de quarks e glúons (PQG) produzido em colisões de íons pesados no RHIC e no LHC. O projeto está articulado em duas partes. Inicialmente estudamos como alguns observáveis, como a taxa de produção de fótons e diléptons, são afetados por anisotropias espaciais presentes no plasma. Isso é importante porque o PQG produzido em experimentos do mundo real tipicamente começa em configurações de alta anisotropia, que depois evoluem para configurações isotrópicas. Para modelar a anisotropia a acoplamento forte fizemos uso de uma solução de buraco negro de supergravidade do tipo IIB encontrada recentemente em arXiv:1105.3472/hep-th. Como segunda direção de pesquisa e novamente focando em aplicações da correspondência AdS/CFT na descrição do PQG, investigamos teorias de gravidade de Lovelock, que são generalizações naturais da teoria de relatividade geral de Einstein. Essas teorias contém termos com derivadas de ordem superior ao mesmo tempo que mantém equações do movimento de segunda ordem, e por isso constituem uma arena ideal para começar a entender como termos de derivada de ordem superior afetam vários observáveis físicos do plasma.The aim of this work is to study applications of the AdS/CFT correspondence to strongly coupled plasmas similar to the quark-gluon plasma (QGP) produced in heavy ion collisions at RHIC and LHC. The project is articulated in two parts. Initially, we will study how some observables, such as photon and dilepton production rates, are affected by spatial anisotropies present in the plasma. This is important, since the QGP produced in real world experiments generically starts in highly anisotropic configurations, which later evolve towards isotropy. To model anisotropy at strong coupling we will make use of an anisotropic black hole solution of type IIB supergravity which has been recently obtained in arXiv:1105.3472/ hep-th. As a second direction of research and again focusing on applications of the AdS/CFT correspondence to the QGP, we will investigate Lovelock theories of gravity, which are natural generalizations of Einsteins general relativity. These theories contain higher derivative terms, while maintaining the equations of motion of second order, and constitute an ideal arena where to start understanding how higher derivative corrections affect various physical observables of the plasma.
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Jacobsen, Rafael Bán. "Plasma de quarks e glúons no interior de estrelas de nêutrons." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2007. http://hdl.handle.net/10183/15328.
Abstract:
Este trabalho tem como objetivo o estudo da matéria nuclear em altas densidades, considerando-se as fases hadrônica e de quarks à temperatura nula, com a perspectiva de aplicar o formalismo desenvolvido no trabalho à análise das propriedades estáticas globais das estrelas de nêutrons. No trabalho, depois de apresentarmos aspectos importantes da evolução estelar e da teoria das estrelas de nêutrons, estudamos as propriedades e os modelos da matéria nuclear. No estudo da matéria nuclear para a fase hadrônica, consideramos os modelos relativísticos da teoria quântica de campos nucleares desenvolvida por J. D. Walecka, J. Zimanyi e S. A. Moszkowski, e por J. Boguta e A. R. Bodmer, também conhecidos, respectivamente, como modelos Sigma-ômega, ZM e Não-linear. Nesses modelos, a matéria nuclear é descrita a partir de uma formulação lagrangeana relativística de muitos corpos, com os campos efetivos dos bárions acoplados aos campos dos mésons, responsáveis pela interação nuclear. Nesse estudo, consideramos, inicialmente, a descrição de propriedades estáticas globais de sistemas nucleares de muitos corpos à temperatura nula, como, por exemplo, a massa efetiva do núcleon para matéria nuclear simétrica e matéria de nêutrons. O conhecimento da equação de estado da matéria de nêutrons torna possível a descrição de propriedades estáticas globais de uma estrela de nêutrons, como sua massa e seu raio, através das equações de Tolman, Oppenheimer e Volko . Os resultados obtidos neste trabalho estão em plena concordância com os resultados apresentados por outros autores. Posteriormente, incorporamos ao formalismo as equações de equilíbrio químico, a presen ça de graus de liberdade leptônicos de elétrons e múons, o octeto bariônico fundamental e a condição de neutralidade de carga. Nossa escolha para as constantes de acoplamento dos híperons está baseada na simetria SU(6) e nas regras de contagem para quarks. A consideração, no formalismo, do equilíbrio beta generalizado entre as partículas gera um sistema de onze equações acopladas que deve ser resolvido numericamente para se encontrar as diferentes populações fermiônicas. Por m, estudamos um modelo fenomenológico para a matéria nuclear com acoplamento derivativo ajustável, no qual a intensidade dos acoplamentos méson-núcleon é parametrizada por expressões matemáticas com coe cientes ajustáveis. Estudamos a in- uência desses acoplamentos na determinação das principais propriedades nucleares e nas propriedades estáticas globais das estrelas de nêutrons. Esse modelo é o que utilizamos, na parte nal do trabalho, para desenvolver nosso estudo da transição de fase entre matéria hadrônica e matéria de quarks livres, usando o critério de Gibbs. No estudo da matéria de quarks, consideramos o modelo de sacola desenvolvido no Massachusetts Institute of Technology (MIT) por A. Chodos, R. L. Ja e, K. Johnson, C. B. Thorn e V. F. Weisskopf. Como resultado principal, determinamos uma equação de estado geral para a matéria hadrônica e para a matéria de quarks e analisamos condições de equilíbrio de estrelas híbridas. Enfocamos, então, a in uência dos acoplamentos do modelo ajustável na determina ção da densidade bariônica em que ocorre a transição de fase. Analisamos, também, como a existência de um caroço de quarks na estrela repercute em suas propriedades estáticas globais (tais como raio e massa máxima) e na propriedade termodinâmica conhecida como índice adiabático. Os resultados obtidos nessa etapa do trabalho, embora inéditos, são coerentes com aqueles obtidos por outros autores.The purpose of this work is the study of nuclear matter at high densities considering the hadronic and quark phases at zero temperature, with the perspective of applying the developed formalism to the analysis of global static properties of neutron stars. in this work, after presenting important aspects of stellar evolution and neutron star theory, we study the properties and models of nuclear matter. In the nuclear matter studies for the hadronic phase, we have considered the relativistic nuclear quantum eld theory developed by J. D. Walecka, J. Zimanyi and S. A. Moszkowski, and by J. Boguta and A. R. Bodmer, also known, respectively, as Sigma-omega, ZM and Non-linear models. In these models the nuclear matter is described by a relativistic and strong interaction lagrangian many-body formulation with baryon e ective elds coupled to scalar, vector and iso-vector mesons. In this study we consider initially the description of global static properties of manybody nuclear systems at zero temperature as, for instance, the nucleon e ective mass for symmetric nuclear and neutron matter. Knowledge of the neutron matter equation of state makes it possible the description of global static properties of a neutron star, such as its mass and radius, through the Tolman, Oppenheimer and Volko equations. The results we have obtained in this work are in agreement with the corresponding ones presented by other authors. We have further included into the formalism the chemical equilibrium equations, lepton degrees of freedom for electrons and muons, the fundamental octet of baryons and the charge neutrality condition. Our choice for the hyperonic coupling constants is based on the SU(6) symmetry and on the counting rules for quarks. The consideration of generalized beta equilibrium among the particles in our formalism generates a strongly coupled system of eleven equations to be numerically solved to nd the di erent fermionic populations. At last we study a phenomenological lagrangian model of nuclear matter with adjustable derivative coupling, which exhibits a parametrization, through mathematical expressions with adjustable coe cients, of the intensity of the meson-nucleon coupling. We study the in uence of these couplings in the determination of the main nuclear properties and global static properties of neutron stars. This model is the one we use to develop our study of the hadronic matter to quark matter phase transition in the last part of our work, using the Gibbs criteria. In the quark matter study, we have considered the bag model developed ih the Massachusetts Institute of Technology (MIT) by A. Chodos, R. L. Ja e, K. Johnson, C. B. Thorn and V. F. Weisskopf. As a main result, we have determined a general equation of state for hadronic and quark matter, and we have analyzed the equilibrium conditions for hybrid stars. We have then focused the in uence of the adjustable model couplings in the determination of the phase transition baryon density. We have also analyzed how the existence of the quarkgluon plasma core in the star repercutes in its global static properties (such as radius and maximum mass) and in the thermodynamical property known as the adiabatic index. The predictions of our work, even though based on new results, are in complete agreement with the corresponding ones obtained by other authors.
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Caron, Huot Simon 1984. "Heavy quark energy losses in the quark-gluon plasma : beyond leading order." Thesis, McGill University, 2007. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=112385.
Abstract:
We compute, to next-to-leading order in perturbation theory, the rate of energy loss suffered by a heavy quark moving nonrelativistically in the quark-gluon plasma. This quantity is essentially a measure of the scattering rates of this quark against plasma constituents, and of their efficiency in slowing it down. The next-to-leading order correction is sensitive to the physics of overlapping scatterings, as well as to the self-interactions of gauge fields with small momenta (of order the electric screening scale). We find the next-to-leading order correction to be remarkably large, suggesting that the perturbative series is unreliable unless the coupling constant of the theory assumes unrealistically small values.
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Junior, Samuel Mendes Sanches. "Equações de estado do plasma de quarks e glúons e suas aplicações." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-07122018-135435/.
Abstract:
O plasma de quarks e glúons é um assunto que vem sendo muito estudado nos últimos anos, devido ao advento dos colisores de partículas modernos e os avanços nas pesquisas relacionadas a estrelas compactas. Assim, nesta tese tivemos como objetivo principal o estudo deste plasma. Para isto, aprimoramos uma equação de estado desenvolvida pelo nosso grupo, na qual foi adicionada a interação com um campo magnético constante. De posse desta nova equação de estado, que é formulada a partir da técnica de aproximação de campo médio, fizemos diversas aplicações. Em particular, no estudo de propagação de ondas lineares e não lineares, com o objetivo de verificar se a causalidade e estabilidade são respeitadas. Resolvemos a equação de Tolman-Oppenheimer-Volkoff para obter o diagrama massa-raio para uma estrela de quarks compacta. Estudamos como é a evolução temporal do Universo primordial resolvendo as equações de Friedmann e a evolução temporal de bolhas do plasma de quarks e glúons no gãs de hádrons (e também de bolhas de gás de hádrons no plasma de quarks e glúons) utilizando a equação de Rayleigh-Plesset relativística.The quark gluon plama is a subject that has been actively studied in recent years, due to the advent of modern particle colliders and advances in research related to compact stars. Thus, in this thesis we had as main goal the study of this plasma. For this, we improved an equation of state developed by our group, where an interaction with a constant magnetic field was added. With this new equation of state, which is formulated from the mean field approximation technique, we made several applications. As in the study of propagation of linear and non-linear waves, with the goal of verifying whether the causality and stability are respected. We solved the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation to obtain the mass-radius diagram for a compact quark star. We study how the temporal evolution of the primordial Universe by solving Friedmanns equations and the temporal evolution of bubbles of quark gluon plasma in a hadrons gas (and also of bubbles of hadrons gas in a quark gluon plasma) using the relativistic Rayleigh-Plesset equation.
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Jackson, Greg. "The Runny Gauge Plasma: shear viscosity to entropy for quarks and gluons." Master's thesis, University of Cape Town, 2016. http://hdl.handle.net/11427/23061.
Abstract:
Heavy ion experiments at the LHC and RHIC have supported the existence of a quark-gluon plasma (QGP), which is strongly coupled and behaves as an almost ideal fluid. We shall discuss both bulk thermodynamic and off-equilibrium transport properties of the QGP, within the theory of quantum chromodynamics (QCD). Meaningful approximations of most observables require quantum fluctuations to be taken into account. These arise in perturbation theory as loop corrections to tree level amplitudes, and describe both the scale-dependence of the coupling and charge screening in a many- body system. We emphasise that because the effective interaction strength, for a QGP, may vary considerably at the relevant scales, the running of the coupling cannot be ignored. The goal of this thesis is to understand better a specific, long-standing question in the field of heavy ion physics: why the QGP has a remarkably small shear viscosity to entropy density ratio η/s ~< 0:5, near the confinement temperature. Our main argument hinges on combining both the thermal and vacuum fluctuations in resummation-improved perturbation theory. In this respect, we thoroughly analyse the range of applicability for perturbative approximations in which the coupling may be 'moderately' large.η
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Boyer, Bruno. "Etude des J/psi dans le canal dimuon du spectromètre de l'expérience ALICE auprès du LHC dans les collisions proton+proton à sqrt(s) = 7 TeV." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662272.
Abstract:
La densité epsilon0 de la matière nucléaire ordinaire est de l'ordre de 0,17 GeV/fm^3 . Lorsqu' elle atteint une densité comprise entre 5 à 10 epsilon0 ou une température comprise entre 150 à 200 MeV, une transition de phase, prédite par la ChromoDynamique Quantique sur réseau, vers un nouvel état de la matière se produit. Cet état dans lequel les quarks et les gluons sont déconfinés et peuvent se mouvoir librement est appelé Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes au Large Hadron Collider (LHC) permettront de recréer les conditions de formation d'un tel état. L'étude du PQG au LHC se fera essentiellement avec l'expérience ALICE (A Large Ion Collider Experiment) dont le spectromètre à muons est conçu pour observer dans le canal muonique, sur un domaine de pseudo-rapidité -4 < eta < -2.5, la suppression des résonances lourdes (J/psi,Upsilon) par écrantage de couleur à travers leurs décroissance en muons.La première partie de ce travail porte sur les corrections d'acceptance et d'efficacité qui sont indispensables pour les analyses de physique. Cette étude a montré que le processus de correction est indépendant des distributions choisies.La seconde partie de cette thèse porte sur l'analyse du J/psi dans les collisions proton+proton à sqrt(s) = 7 TeV.
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Marty, Rudy. "Simulation de l'expansion et la transition de phase d'un plasma de quarks et d'antiquarks." Nantes, 2012. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=1e717997-f289-455a-ad6b-f9721bd98a45.
Abstract:
L’étude du diagramme de phase de la matière nucléaire est souvent non triviale. Cette thèse tente de décrire la transition de phase créée dans les accélérateurs de particule, à haute température et faible densité baryonique. Si les accélérateurs de particules peuvent être vus comme les microscopes de la matière, on ne peut néanmoins pas observer directement la transition de phase. On va donc utiliser un modèle théorique pour reproduire ce phénomène. Les processus qui interviennent lors de la transition sont de basse énergie, là ou la théorie standard, la Chromodynamique Quantique (QCD) ne peut plus s’appliquer de manière perturbative. Je vais donc présenter et utiliser un modèle plus simplifie de cette théorie : le modèle de Nambu et Jona-Lasinio (NLJ). Ce modèle permet de décrire les particules fondamentales de la matière, puis ensuite leur hadronisation, via des sections efficaces ainsi que la construction de la masse des hadrons. Finalement on utilise les masses et sections efficaces de ce modèle dans un nouveau code de simulation base sur la dynamique moléculaire relativiste. La présentation de ce modèle passe d’abord par la justification de son aspect relativiste, puis par l’explication de ses algorithmes. Les résultats de ces simulations sont finalement analyses et compares aux données du RHIC. La phénoménologie des résultats non observables est également discutéeThe study of the phase diagram of nuclear matter is often not trivial. This thesis attempts to describe the phase transition created in accelerators of particles, at hightemperature and low baryonic density. If accelerators of particles can be seen as the microscopes of the matter, nevertheless we can not directly observe the phase transition. So we will use a theoretical model to reproduce this phenomenon. The processes involved in the transition are of low energy, where the standard theory Quantum Chromodynamics (QCD)- can not be applied in a perturbative way. I will therefore present and use a more simplified model of this theory : the model of Nambu and Jona-Lasinio (NLJ). This model can describe the fundamental particles of matter and their subsequent hadronization via cross sections and the construction of the mass of hadrons. Finally we use the masses and cross sections of this model in a new simulation code based on relativistic molecular dynamics. The presentation of this model begins with the justification of its relativistic aspect, then the explanation of its algorithms. The results of these simulations are finally analyzed and compared with data from RHIC. The phenomenology of non-observable results is also discussed
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Denke, Robson Zacarelli. "Transições de fase na matéria de quarks magnetizada com repulsão vetorial." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157418.
Abstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015.Made available in DSpace on 2016-01-05T03:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336699.pdf: 7952369 bytes, checksum: 9ffaf76e278c04d24d3154bac06754d1 (MD5) Previous issue date: 2015
Neste trabalho investigamos as transições de fase na matéria de quarks magnetizada usando o modelo de NJL com dois sabores na presença de acoplamento vetorial repulsivo (GV). Verificamos que a contribuição vetorial produz o encolhimento da linha de transição de primeira ordem e pode favorecer o mecanismo de back-bending no regime de acoplamento forte. Este fato permite conciliar alguns resultados da rede com as previsões teóricas sobre a existência de um ponto crítico no diagrama de fases da QCD. Analisamos como a ação de um campo magnético (B) intenso na matéria de quarks tende a fortalecer a região de primeira ordem e que também determina um padrão oscilatório na densidade. Concluímos que os efeitos opostos do acoplamento vetorial e do campo magnético na restauração da simetria quiral levam a um desdobramento de múltiplas fases magnetizadas. A ação combinada de B e GV pode originar linhas de coexistência no diagrama de fases que apresentam um comportamento exótico similar ao observado para a transição sólido-líquido da água. Mostramos como a influência da repulsão vetorial deve estabilizar fases magnéticas de densidade intermediária e que certas combinações dos parâmetros B e GV determinam pontos triplos no diagrama de fases. Exploramos as propriedades magnéticas anisotrópicas sobre os quarks e como a contribuição vetorial deve afetar a magnetização induzida determinando um comportamento diamagnético para o sistema.
Abstract : In this work we investigate the phase diagram of dense magnetizedquark matter in the framework of the two-flavor Nambu-Jona-Lasiniomodel when a repulsive vector coupling (GV ) is present. We verifythat the vector contribution could shrink the first order transition lineand can support the back-bending mechanism under a strong couplingregime. This result allows one to conciliate some lattice results withtheoretical predictions about the existence of a critical point in theQCD phase diagram. Our analysis shows how an intense magnetic field(B) acts in the quark matter, strengthening the coexistence region inthe phase diagram and setting an oscillatory pattern in density values.The opposite effect of the vector coupling and magnetic field in thechiral symmetry restoration leads to a splitting of multiple magneticphases. The combined action of B and GV gives rise to coexistencelines which can render an exotic behavior resembling the solid-liquidtransition observed in the water phase diagram. We show how thevector repulsion stabilizes the intermediary magnetic phases and thatcertain B and GV parametric combinations can cause a triple point toappear in the phase diagram. We also study the anisotropic propertiesof magnetized quark matter and how the vector-like contribution affectsthe induced magnetization leading to a diamagnetic behavior.
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Coci, Gabriele. "Probing the Quark-Gluon Plasma properties through Heavy Quarks' dynamics: transport coefficients and elliptic flow." Doctoral thesis, Università di Catania, 2018. http://hdl.handle.net/10761/4190.
Abstract:
Quantum Chromodynamics (QCD) is the non-abelian gauge field theory that within the Standard Model describes the strong interaction between quarks and gluons. QCD exhibits two main properties:confinement and asymptotic freedom. The former implies that in ordinary matter quarks and gluons are bounded within colorless hadrons. The latter is related to the decrease of the QCD strength coupling with increasing characteristic energy of the process. Asymptotic freedom implies that under extreme conditions of high temperature and density the interaction affecting quarks and gluons is so weakly that they are released from the bounding state to form a deconfined phase of matter known as the Quark-Gluon Plasma (QGP). Numerical solutions of QCD equations on lattice (lQCD) predict that such transition is properly a crossover at almost zero baryon density and with a critical temperature Tc=155 MeV. The study of nuclear matter under extreme conditions is the main program of the experiments at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and Large Hadron Collider (LHC) where ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions (HICs) are conducted to create an almost baryon free QGP with initial T = 3Tc. In this scenario Heavy Quarks (HQs), mainly charm and bottom, play a unique role. Due to their large masses HQs are created at the initial stage of HICs by hard perturbative QCD scattering processes. Moreover, their thermalization time is comparable with the QGP lifetime. Hence HQs can probe the entire evolution of the fireball carrying more information about their initial properties. The most important observables in the HQ sector are the nuclear modification factor RAA and the elliptic flow v2. The challenge of each theoretical framework is to provide a simultaneous description of these two observables that have been measured both at RHIC and LHC energies.
In this thesis we study the HQ dynamics within the QGP by means of a relativistic Boltzmann transport approach. In this framework we treat non-perturbative QCD effects by prescription of a Quasi-Particle Model (QPM) in which light quarks and gluons of the bulk are dressed with effective masses and the T dependence of the strength coupling is fitted to lQCD thermodynamics.
In the first part of this thesis we discuss HQ transport coefficients by performing simulations in static QCD medium. We compare our extracted drag and diffusion coefficients with results obtained through a Montecarlo integration. Afterwards, we investigate charm suppression and compare the results among various theoretical models.
In the second part, we focus on the dynamical evolution of HQs within the QGP by carrying out simulations of realistic HICs. We observe that within our QPM interaction, which implies a T-dependent drag coefficient almost constant near Tc, we are able to describe simultaneously the RAA and v2 of D mesons both at RHIC and LHC energies. In order to compare with the experimental measurements we couple the final HQ spectra to a hybrid coalescence plus fragmentation hadronization model which is suitable to describe the large magnitude of the observed charmed baryon-to-meson ratio.
In the same framework, we provide our predictions for B meson RAA and v2 and compare our results with the available experimental data.
A goal of this work is to include the effect of enhanced baryon production in HICs on the nuclear modification factor.
Finally, we present our estimate of the HQ spatial diffusion coefficient Ds(T) within our Boltzmann approach. We show that our phenomenological predictions of Ds for charm quark are in agreement with lQCD expectations, meaning that through the study of HQ thermalization we can probe the QCD interaction within the present uncertainties of lQCD. We point out also that the possibility to calculate transport coefficients at the bottom mass scale allows to reduce uncertainties coming from the adopted transport model and to bring the estimate of Ds closer to the quenched lQCD.
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Espagnon, Bruno. "Aperçu sur l'étude du Plasma de Quarks et de Gluons à l'aide du spectromètre dimuons d'ALICE." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00260365.
Abstract:
L'expérience ALICE est l'une des quatre grandes expériences du LHC (Large Hadron Collider). Elle est dédiée à l'étude d'un nouvel état de la matière : le Plasma de Quarks et de Gluons dans lequel les quarks et les gluons ne sont plus confinés au sein des hadrons. Dans ce document sont décrits les enjeux physiques qui ont motivé la réalisation du spectromètre dimuons d'ALICE. Ensuite est abordée la R&D sur le spectromètre dimuons. Les différents absorbeurs sont présentés ainsi que les tests qui ont permis leur dimensionnement. Le trigger dimuons, composé de RPC fonctionnant en mode streamer, est ensuite décrit. Les différents tests sur faisceau et en cosmique qui ont été menés sur les RPC sont présentés. Enfin, le système de trajectographie est décrit en détail et plus particulièrement toute son électronique ainsi que la première station. Les contraintes apportées par la physique sur les performances attendues de l'ensemble de ces systèmes sont clairement définies.
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Hamieh, Salah. "Hydrodynamique du plasma de quarks et de gluons dans les collisions d'ions lourds : évolution de l'étrangeté." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112225.
Abstract:
Dans une premiere partie de cette these, nous montrons, dans une etude qualitative, que l'augmentation des (anti-) baryons (multi-) etrange par nucleons participants observee par la collaboration wa97 du cern ne peut etre due qu'a la formation du plasma de quarks et de gluons (qgp) dans la phase initiale de la collision. Ensuite, nous construisons une equation d'etat du qgp justifiee par les nouveaux resultats de qcd sur reseau. Nous montrons que les proprietes physiques de la boule du feu de matiere dense formee dans ces collisions sont bien decrites par cette equation d'etat. Apres des analyses des resultats experimentaux, nous developpons un modele hydrodynamique base sur le desequilibre chimique des quarts etranges et la surfusion du plasma jusqu'a une temperature plus basse que la temperature de transition de phase. Cette surfusion est suivie par une explosion soudaine du qgp en hadrons libres. La resolution numerique des equations de l'hydrodynamique, dans le cas de la symetrie spherique, nous permet de trouver l'evolution spatio-temporelle des differentes quantites thermodynamiques necessaires pour l'analyse des resultats experimentaux. Les spectres en masse transverse et les rapports de production des hadrons que nous obtenons dans ce modele hydrodynamique sont en bon accord avec les resultats experimentaux. La formation du qgp dans les collisions d'ions lourds semble confirmee aux energies du sps-cern.
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Socolowski, Jr O. (Otávio). "RPA relativística para ressonâncias gigantes isovetoriais /." São Paulo, 1994. http://hdl.handle.net/11449/132707.
Abstract:
Orientador: Alfredo Pio Noronha Rodrigues GaleãoBanca: Diógenes Galetti
Banca: Brett V. Carlson
Resumo: Utilizamos o modelo hidrodinâmico de emissão contínua de partículas para estudar vários dados experimentais do SPS/CERN. Dados sobre razões de partículas estranhas das colaborações WA85 e WA97 são usados para determinar um conjunto de condições iniciais para o fluxo hidrodinâmico. Testamos a autoconsistência do modelo estudando outros dados experimentais com as mesmas condições iniciais que reproduziram as razões de partículas estranhas. Mostramos que os espectros em massa transversal de NA35, WA85, NA49 e WA97 podem ser bem reproduzidas. A grande vantagem dessa abordagem (além de ser corroborada pelos modelos microscópicos) é que ela pode resolver, de um modo natural, alguns dos problemas enfrentados pelo modelo usual de freeze-out: possíveis altas densidades de partículas, pequena abundância de píons e temperatura incorreta do 'ômega'
Abstract: We use the hydrodynamical model of continuous particle emission to study several ex- perimental data from SPS/CERN. Data on strange particle ratios from WA85 and WA97 Collaborations are used to determine a set of initial conditions for the hydrodynamical flow. We test the self-consistency of the model by studying several other experimental data by using the same initial conditions that reproduce strange particle ratios. We show that the transverse mass spectra from WA35, WA85, NA49 and WA97 can be well repro- duced. We also reproduce particle abundances, including the tt one. The big advantage of this approach (in addition to being corroborated by microscopical models) is that it may solve, in a natural way, some of the problems met by the standard hydrodynamical approach with sudden freeze-out: possible too high densities, too small pion abundance and wrong 'ômega' temperature
Mestre
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Guiot, Benjamin. "Production de charms et de photons prompts avec le générateur d'évènements EPOS." Thesis, Nantes, Ecole des Mines, 2014. http://www.theses.fr/2014EMNA0192/document.
Abstract:
Au LHC, la collision de particules de très hautes énergies permet d’étudier l’interaction forte. En particulier, lors de la collision de deux noyaux (de plomb pour le LHC), un nouvel état de la matière, appelé Plasma de Quarks Gluons (QGP), est créé. L’étude de ce QGP constitue actuellement un des domaines actif de la recherche en physique. Les sondes dures, telles les quarks lourds ou les photons prompts, sont produit dés les premiers instants des collisions faites au LHC. Cette caractéristique les rend idéales pour l’étude du QGP. Elles vont traverser et interagir avec le milieu créé. En comparant avec un cas sans QGP (collisions proton-proton), il sera possible d’évaluer l’influence du plasma sur ces sondes dures et d’en extraire les propriétés telles la température et la densité. Cette étude nécessite donc d’avoir une bonne connaissance de la production de ces sondes dures dans les collisions proton-proton. Le but de ma thèse est l’implémentation des quarks lourds et des photons prompts dans le générateur d’évènements EPOS (codes informatique simulant les collisions), pour les collisions p-p. Le but final sera d’utiliser ce travail pour l’étude du plasma dans les collisions Pb-PbAt the LHC, strong interaction is studied by doing collisions of high energy particles. In the case of nucleus-nucleus collision (lead at the LHC), a new state of matter, called Quarks Gluons Plasma (QGP), is created. The study of this QGP is currently a lively research field. Hard probes, like heavy quarks and prompt photons, are produced during early times of collisions done at the LHC. This is why they are ideal probes for the study of the QGP. They will go through and interact with the medium produced by the collision. A comparison with a case without QGP (proton-proton- collision) will allow us to see how hard probes properties are modified by themedium. Then, medium properties like temperature and density can be extracted. This study requires a good understanding of hard probes production in proton-proton collisions. The aim of my thesis is the implementation of heavy quarks and prompt photons in the event generator EPOS (computer code for colliders), for p-p collisions. Our final aim is the study of the QGP in Pb-Pb collisions
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Pillot, Philippe. "Les résonances de quarks lourds comme sonde du plasma de quarks et de gluons : optimisation du spectromètre à muons de l'expérience ALICE et étude de la production du J/$\psi$ dans l'expérience NA60." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010685.
Abstract:
L'étude de la production des résonances de quarks lourds, telles que le J/$\psi$ (résonance) et $c\bar(c)$l'$\Upsilon$ (résonance $b\bar(b)$), est un des moyens employés pour mettre en évidence la formation d'un plasma de quarks et de gluons dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Expérimentalement, ces résonances peuvent être détectées au travers de leur canal de désintégration en deux muons, grâce à un spectromètre. La résolution optimale d'un spectromètre à muons ne peut être atteinte que si la position des différents plans de détection qui le composent est connue avec une très grande précision. La première partie du travail effectué dans cette thèse porte sur la conception et la caractérisation des performances du système de contrôle de la géométrie du spectromètre à muons de l'expérience ALICE auprès du LHC. Ce système, composé de plusieurs centaines d'appareils optiques de type RASNIK, permet de mesurer les déplacements et les déformations des chambres de trajectographie avec une précision meilleure que la centaine de microns. Grâce à son spectromètre à muons associé à un télescope à vertex, l'expérience NA60 étudie la production des dimuons dans les collisions d'ions lourds auprès du SPS au CERN. La seconde partie du travail présenté dans cette thèse porte sur l'analyse des données collectées en collision indium-indium à 158 GeV/c/nucléon. En particulier, le taux de production du J/$\psi$ ainsi que ses distributions en impulsion transverse et en masse transverse sont étudiés en fonction de la centralité de la collision. Les différents résultats issus de cette analyse sont finalement comparés à ceux obtenus par les expériences NA38 et NA50, permettant ainsi d'améliorer notre compréhension du déroulement d'une collision d'ions lourds ultra-relativistes.
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Guerin, F. "Sonde muonique et instrumentation associée pour l'étude du plasma de quarks et de gluons dans l'expérience ALICE." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132781.
Abstract:
ALICE est le détecteur du LHC dédié à l'étude des collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Le principal objectif de cette expérience est la mise en évidence et l'étude d'une nouvelle phase de la matière nucléaire prédite par la théorie de la chromodynamique quantique (QCD) : le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Une des signatures possibles est la suppression des taux de production des quarkonia par écrantage de couleur dans les collisions d'ions lourds, dans lesquelles la formation d'un plasma est attendue. Le spectromètre à muons permettra de mesurer les taux de production des quarkonia (J/Psi, Upsilon) dans les collisions d'ions lourds via leur canal de désintégration dimuonique. Un système de déclenchement rapide, associé au spectromètre à muons, est chargé de sélectionner les événements contenant au minimum un muon ou un dimuon à l'aide d'un algorithme de recherche de traces. L'étude des performances du système de déclenchement du spectromètre à muons, réalisée à l'aide de simulations Monte-Carlo, sera présentée dans ce mémoire en mettant l'accent sur l'efficacité et la fréquence de déclenchement du système dans le cas des collisions Pb-Pb et Ar-Ar. Nous présenterons également la reconstruction du spectre en masse des dimuons de signes opposé avec le spectromètre à muons d'ALICE. A partir de ce spectre, les taux de production des états Upsilon seront extraits pour un mois de collisions Pb-Pb au LHC et pour diverses tranches en centralité.
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Guérin, Fabien. "Sonde muonique et instrumentation associée pour l'étude du plasma de quarks et de gluons dans l'expérience ALICE." Clermont-Ferrand 2, 2006. http://195.221.120.247/simclient/consultation/binaries/stream.asp?INSTANCE=UCFRSIM&eidmpa=DOCUMENTS_THESES_215.
Abstract:
ALICE est le détecteur du LHC dédié à l'étude des collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Le principal objectif de cette expérience est l'étude d'une nouvelle phase de la matière nucléaire : le plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Le spectromètre à muons d'ALICE permettra de mesurer les taux de production des quarkonia (J/psi, signe) dans les collisions d'ions lourds via leur canal de désintégration dimuonique. Le système de déclenchement rapide du spectromètre à muons est chargé de sélectionner les événements contenant au minimum un muon ou un dimuon. L'étude des performances du système de déclenchement du spectromètre à muons, réalisée à l'aide de simulations Monte-Carlo, sera présenté dans ce mémoire. Nous présenterons également la reconstruction du spectre en masse des dimuons de signes opposés avec le spectromètre à muons d'ALICE et l'extraction des taux de production des états Upsilon pour un mois de collisions Pb-Pb au LHC et pour diverses tranches en centralité
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Jahnke, Cristiane. "Measurement of electrons from heavy-flavour hadron decays in p-Pb collisions at $\\sqrt{s_{NN}} = 5.02$ TeV using TPC and EMCal detectors with ALICE at LHC." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-17062016-153829/.
Abstract:
Heavy-ion collisions are a powerful tool to study hot and dense QCD matter, the so-called Quark Gluon Plasma (QGP). Since heavy quarks (charm and beauty) are dominantly produced in the early stages of the collision, they experience the complete evolution of the system. Measurements of electrons from heavy-flavour hadron decay is one possible way to study the interaction of these particles with the QGP. With ALICE at LHC, electrons can be identified with high efficiency and purity. A strong suppression of heavy-flavour decay electrons has been observed at high $p_{m T}$ in Pb-Pb collisions at 2.76 TeV. Measurements in p-Pb collisions are crucial to understand cold nuclear matter effects on heavy-flavour production in heavy-ion collisions. The spectrum of electrons from the decays of hadrons containing charm and beauty was measured in p-Pb collisions at $\\sqrt = 5.02$ TeV. The heavy flavour decay electrons were measured by using the Time Projection Chamber (TPC) and the Electromagnetic Calorimeter (EMCal) detectors from ALICE in the transverse-momentum range $2 < p_ < 20$ GeV/c. The measurements were done in two different data set: minimum bias collisions and data using the EMCal trigger. The non-heavy flavour electron background was removed using an invariant mass method. The results are compatible with one ($R_ \\approx$ 1) and the cold nuclear matter effects in p-Pb collisions are small for the electrons from heavy-flavour hadron decays.Colisões de íons pesados relativísticos é uma ferramenta poderosa para se estudar o plasma de quarks e glúons (QGP). Quarks pesados ({\\it charm} e {\\it beauty}) são produzidos nos estágios iniciais da colisão e participam da evolução completa do sistema. Medidas de elétrons provenientes de quarks pesados é uma das possíveis formas de se estudar a interação destas partículas com o QGP. Utilizando o detetor ALICE do LHC, elétrons podem ser identificados com alta eficiência e boa pureza. Uma forte supressão de elétrons provenientes de quarks pesados foi observada em alto $p_$ em colisões de Pb-Pb a 2.76 TeV. Medidas do mesmo observável em colisões p-Pb são cruciais para se entender os efeitos da matéria nuclear fria na produção de tais partículas. O espectro de elétrons provenientes de hádrons que contêm {\\it charm} ou {\\it beauty} foi medido em colisões p-Pb a $\\sqrt = 5.02$ TeV. Os elétrons foram identificados utilizando o {\\it Time Projection Chamber} (TPC) e o {\\it Electromagnetic Calorimeter} (EMCal) do detetor ALICE, no intervalo de momento transversal de $2 < p_ < 20$ GeV/c. As medidas foram realizadas utilizando dois diferentes conjunto de dados: colisões de mínima tendenciosidade ({\\it minimum bias (MB)}) e colisões tomadas utilizando o trigger do EMCal. Os elétrons de fundo foram removidos utilizando um método de massa invariante. Os resultados são compatíveis com a unidade ($R_ \\approx$ 1) e os efeitos da matéria nuclear fria são pequenos para elétrons provenientes de quarks pesados.
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Algarín, F. E. S. (Fernando Enrique Serna). "Symmetry-preserving contact interaction model for hadron structure and quark matter /." São Paulo, 2017. http://hdl.handle.net/11449/152474.
Abstract:
Orientador: Gastão Inácio kreinCoorientador: Bruno El-Bennich
Banca: Lauro Tomio
Banca: Juan Pablo Carlomagno
Banca: Sidney dos Santos Avancini
Banca: Kazuo Tsushima
Resumo: Nesta tese empregamos um modelo de interação de contato que preserva simetrias para estudar estrututura hadrônica e matéria de quarks. A interação de contato é uma representação de kernels não perturbativos usados em equações de Dyson-Schwinger e Bethe-Salpeter da Cromodinâmica Quântica (QCD). A ideia básica do modelo está baseada num esquema de subtração que evita passos tradicionais no cálculo de de integrais divergentes que invariavelmente levam a violações de simetrias. Em temperatura zero, as equações de Dyson-Schwinger equation para os propagadores dos quarks u; d; s and c são resolvidas e amplitudes de estado ligado de Bethe-Salpeter, que respeitam a invariância sob translações espaço-temporais e as identidades de Ward-Takahashi associadas com simetrias globais da QCD, são obtidas para calcular as massas e as constantes de decaimento eletrofracas dos mésons pseudoscalares π; K, D e Ds e dos mésons vetorias ρ, K*, D* e Ds*. As predições do modelo estão em bom acordo com dados experimentais e da QCD na rede. Em adição, estendemos o modelo para temperaturas diferentes de zero; neste caso, o problema de violação de simetrias está restrito apenas às partes puramente divergentes porque os termos que dependem das distribuições térmicas são finitas e não requerem regularização. Finalmente, investigamos a dependência com a temperatura das contribuições das flutuações quânticas quark-π e quark-σ aos coeficientes de transporte de viscosidade de cisalhamento η e volumétrica ζ e as... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: In thesis, a symmetry-preserving contact interaction model is used to study hadron structure and quark matter. The contact interaction is a representation of nonperturbative kernels used in Dyson-Schwinger and Bethe-Salpeter equations of Quantum Chromodynamics (QCD). The basic idea of the model is based on a subtraction scheme that avoids standard steps in the evaluation of divergent integrals that invariably lead to symmetry violation. At zero temperature, the Dyson-Schwinger equation is solved for the u; d; s and c quark propagators and the boundstate Bethe-Salpeter amplitudes respecting spacetime-translation invariance and the Ward-Green-Takahashi identities associated with global symmetries of QCD are obtained to calculate masses and electroweak decay constants of the pseudoscalar π; K, D and Ds and vector ρ, K*, D*, and Ds* mesons. The predictions of the model are in good agreement with available experimental and lattice QCD data. In addition, we extend the model to nonzero temperature; here, the problem of symmetry violation is associated only with the purely divergent parts because the effects due to the termal distributions are finite and do not need regularization. We compute the temperature dependence of the masses and decay constants of the pseudoscalar mesons considered here. Finally, we have investigated the temperature dependence of the contributions of quark-π and quark-σ quantum fluctuations to the transport coefficients of shear η and bulk ζ viscosities and t... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor
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Guernane, Rachid. "Optimisation du spectromètre à muons du détecteur ALICE pour l'étude du plasma de quarks et de gluons au LHC." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001419.
Abstract:
L'expérience ALICE auprès du LHC permettra la mise en évidence et l'étude de la transition de phase de la matière hadronique ordinaire vers un état de partons déconfinés appelé plasma de quarks et de gluons (Quark Gluon Plasma). La suppression des résonances de saveurs lourdes (J/psi , Upsilon) s'est avérée être la signature la plus prometteuse de la formation d'un QGP dans les collisions d'ions lourds ultrarelativistes. L'observation des états liés J/psi et Upsilon via leur canal de désintégration muonique sera effectuée à l'aide d'un spectromètre avant dont le trajectographe est un ensemble de dix chambres à cathodes segmentées (Cathode Pad Chambers) réparties en 5 stations. Dans ce travail de thèse, nous avons développé un modèle de CPC dont l'originalité repose sur une lecture parallèle de la charge. Les paramètres et la géométrie des chambres ont été optimisés pour la station 3. Une simulation complète a permis de calculer le taux d'impact multiples attendu et de proposer une méthode de déconvolution adaptée. L'effet du champ magnétique dipolaire sur la résolution spatiale intrinsèque des chambres a également été évalué. Les performances déduites de la simulation sont confirmées par les résultats expérimentaux issus de tests sous faisceau de prototypes au CERN. La mesure des paires de muons sera contaminée par le bruit de fond des interactions faisceau-gaz résiduel. Le niveau de ce bruit de fond est plusieurs ordres de grandeur supérieur au signal de physique en mode p-p, référence pour l'étude des collisions p-A et A-A. Afin de valider le signal de trigger dimuons dans les collisions pp, la Collaboration ALICE a récemment décidé d'équiper le spectromètre d'un compteur de déclenchement de niveau zéro (V0). Les étapes de la conception de l'hodoscope de scintillateurs V0 sont présentées dans cette thèse.
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Zarake, Haitham. "Production de photons et de dileptons dans un plasma de quarks et de gluons : structure infrarouge et effets cohérents." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10078.
Abstract:
Le travail de ma these est consacre a la production de photons et de dileptons dans un plasma de quarks et de gluons. Le cadre general de ce travail est la theorie des champs a temperature finie et plus precisement la theorie effective des boucles dures. Plusieurs aspects de ces observables sont une application directe de la theorie effective, d'autres necessitent le developpement de nouveaux outils : _ la methode des contre-termes afin d'eviter un eventuel double comptage ; _ une version theorie des champs a temperature finie du theoreme de kinoshita-lee-naunberg pour montrer la compensation des divergences infrarouges. La premiere partie de mon travail concerne la production de photons statiques virtuels. Je montre que le calcul a une boucle dans la theorie effective n'est pas suffisant et je complete l'estimation du taux de production par le calcul a deux boucles. Le deuxieme volet de mon travail est l'etude de la production de photons reels et quasi reels. Les divergences colineaires rendent les diagrammes a deux boucles aussi importants que le diagramme a une boucle. Pres du cone de lumiere les ordres superieurs sont aussi importants que le resultat a deux boucles. La premiere methode utilise pour inclure ces effets non perturbatifs est l'approximation eikonale ou je montre que des compensations entre les differents diagrammes font que la somme de toutes ces corrections est nulle. Il faut donc aller au-dela de l'approximation eikonale et pour cela je fais le calcul a deux boucles avec des particules instables. Je mets en evidence le phenomene de suppression du spectre du photon due aux collisions multiples dans le plasma, un effet nomme l'effet lpm d'apres landau-pomeranchuck-migdal. Un des aspects nouveaux de mon travail est que l'effet lpm affecte considerablement le spectre de photons de grande energie.
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Filho, Elienos Pereira de Oliveira. "Study of the angular correlation between heavy-flavour decay electrons and charged unidentified particles in pp and p-Pb collisions with ALICE." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-18012015-125411/.
Abstract:
The aim of relativistic heavy-ion collisions is to investigate the properties of the Quark-Gluon Plasma (QGP) phase, that is achieved at high-enough temperatures and/or densities. In this context, light on heavy-ion collisions (e. g. p-Pb) are used to assess Cold Nuclear Matter effects (CNM), while elementary hadronic collisions (e. g. proton-proton) provide tests for QCD (Quantum Chromodynamics) based calculations and baseline for studies with heavy- ions. Heavy quarks, i. e. charm and beauty, are very convenient in the characterization of the QGP. They are produced via initial hard parton-parton scatterings at the early stages of the collision and, therefore, they are a self-generated probe for the system created in the reaction. In this work the angular correlation between electrons from heavy-flavour hadron decays and charged particles was studied in pp (2.76 and 7 TeV) and p-Pb (5.02 TeV) collisions at the CERN Large Hadron Collider, using the ALICE detector. The correlation strengths were evaluated as a function of multiplicity in p-Pb collisions. In pp collisions the relative beauty (and charm) contribution to the total heavy-flavour decay electron yield was estimated using the measured correlation distribution and Monte Carlo templates.O próposito de colisões entre íons pesados relativísticos é investigar as propriedades do plasma de quarks e gluons (QGP, do inglês Quark-Gluon Plasma). A transição de fase, de um estado hadrônico para o QGP, ocorre em regimes onde a temperatura e/ou densidade atingem um valor suficientemente alto. Neste contexto, colisões entre íons pesados e leves (por exemplo, p-Pb) permitem acessar efeitos devido à matéria nuclear fria (CNM, do inglês Cold Nuclear Matter) e colisões elementares (por exemplo, próton-próton) são usadas como referência para estudos com íons pesados, além de proporcionarem testes para cálculos de QCD perturbativa. Quarks pesados, isto é charm e bottom, são ferramentes muito convenientes no estudo e caracterização do QGP. Essas partículas são produzidas através de espalhamento duro nos instantes iniciais da colisão e, portanto, elas atuam como uma sonda externa para o sistema criado na reação. Esse trabalho consiste no estudo da correlação angular entre elétrons oriundos de quarks pesados e partículas carregadas, em colisões pp (2.76 e 7 TeV) e p-Pb (5.02 TeV), no acelerador LHC (do inglês Large Hadron Collider) do CERN, usando o detector ALICE (do inglês A Large Ion Collider Experiment). A distribuição angular mencionada foi medida em função da multiplicidade do evento, no caso de colisões p-Pb. Em colisões pp, a contribuição relativa de quarks charm e bottom para o total de elétrons provenientes de quarks pesados foi estimada usando a função de correlação obtida.
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Martinez, Gines. "Introduction à l'étude expérimentale de la matière hadronique dans les collisions entre ions lourds. Le Plasma de Quarks et de Gluons." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nantes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00370481.
Abstract:
Depuis 20 ans, les collisions entre ions lourds sont la seule façon d'étudier la matière hadronique dans le laboratoire. Le diagramme de phase de la matière hadronique reste encore méconnu malgré les efforts expérimentaux et théoriques qui ont été entrepris ces dernières décennies afin de mieux connaître ses transitions des phases. Après une introduction générale sur le sujet, nous aborderons plus en détail deux transitions de phases de la matière hadronique: la transition liquide gaz et la transition vers le plasma de quarks et de gluons. Une vue générale sur les méthodes expérimentales pour étudier ces transitions sera ensuite présentée dans le troisième chapitre. Les résultats principaux du programme d'ions lourds mené à bien au collisionneur RHIC à BNL (Upton, NY, Etas-Unis), seront présentés dans le quatrième chapitre. Le derniers 3 chapitres seront dédiés au futur programme d'ions lourds au collisionneur LHC au CERN (Genève, Suisse), en particulier à la seule expérience dédiée à cette physique, ALICE, et à son spectromètre à muons.
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Gelis, François. "Fonctions de corrélation en théorie des champs à température finie : Aspects formels et applications au plasma de quarks et de gluons." Phd thesis, Chambéry, 1998. http://www.theses.fr/1998CHAMS028.
Abstract:
Le cadre général de cette thèse est la théorie des champs à température finie, et plus particulièrement le calcul perturbatif des fonctions de green thermiques. Dans une première partie sont considérés trois problèmes plutôt en relation avec le formalisme lui-même. Après deux chapitres introductifs destinés à mettre en place le cadre et les notations utilisées par la suite, un chapitre est dédié à clarifier certains aspects de la justification des règles de feynman du formalisme a temps réel. Ensuite, je m'intéresse dans le chapitre 4 au problème des règles de coupure dans les formalismes a temps réel. En particulier, outre la résolution d'une controverse à ce sujet, je donne les règles de coupure à utiliser dans la version retardee-avancee de ce formalisme. Enfin, le dernier problème aborde dans la première partie est celui de la désintégration du pion en deux photons dans un environnement thermique. J’y montre que les contradictions existant dans la littérature à ce sujet sont dues à certaines propriétés analytiques des fonctions de green thermiques. La deuxième partie concerne le calcul du taux de production de photons ou de paires de leptons (photons virtuels) par un plasma de quarks et de gluons. Le cadre de ce travail est la réorganisation du développement perturbatif obtenue par la sommation des diagrammes connus sous le nom de boucles dures. Le premier volet de cette étude concerne la production de photons virtuels ou l'on montre que des contributions importantes arrivent a deux boucles et complètent le résultat déjà connu a une boucle. L’autre volet est la production de photons réels, pour lesquels on montre que des divergences colinéaires extrêmement fortes rendent les contributions a deux boucles largement dominantes devant les contributions a une boucle. Dans les deux cas, le phénomène observe peut être interprété comme des insuffisances l'approximation qui conduit aux boucles dures.
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Gardim, Fernando Gonçalves. "Termodinâmica de quase-partículas /." São Paulo, 2009. http://hdl.handle.net/11449/132792.
Abstract:
Orientador: Fernanda Monti SteffensBanca: Sandra dos Santos Padula
Banca: Jun Takahashi
Banca: Eduardo Souza Fraga
Banca: Manuel Máximo Bastos Malheiro de Oliveira
Resumo: O problema da inconsistência termodinâmica do modelo de quase-partículas foi parcialmente resolvido por Gorenstein e Yang há quase duas décadas. Entretanto sua solução mostra-se como uma solução particular para o problema da inconsistência termodinâmica. Este trabalho apresenta a solução geral para o modelo de quase-partículas a partir da generalização da solução de Gorenstein-Yang, estudando-se assim o modelo de quase-partículas em dois cenários diferentes: para o caso onde este é formado apenas por bósons, e quando é formado por bósons mais férmions e anti-férmions. Para o caso bosônico assume-se os bósons não-massivos, em um sistema à temperatura finita e potencial químico nulo, obtendo então sua solução termodinâmica geral. A partir desta utiliza-se uma solução particular para descrever a matéria desconfinada, o Plasma de Glúons, e compara-se esta solução com os dados provenientes de QCD na rede para pressão, entropia e energia interna. Estuda-se também a solução geral para um sistema à temperatura e potencial químico finitos formado por férmions, anti-férmions e bósons. O limite assintótico destas soluções também é analisado. Uma solução particular, análoga à utilizada no caso apenas de bósons, é utilizada para descrever os resultados de QCD na rede, para um Plasma de Quarks e Glúons. Este formalismo permite descrever o Plasma de Quarks e Glúons em toda região de desconfinamento. Seja no caso bosônico, ou no caso de bósons e férmions, encontra-se uma solução mais simples que a de Gorenstein-Yang para descrever o QGP
Abstract: The thermodynamics quasi-particle problem was partially solved by Gorenstein and Yang. Nevertheless, its solution is a particular solution of the thermodynamic inconsistency problem. In this work the thermodynamics of the quasi-particle model is studied from a generalization of the Gorenstein-Yang solution. This work is split in two parts: For the case of finite temperature and vanishing chemical potential for non-massive bosons, and for finite temperature and Chemical potential of anti-fermions, fermions plus bosons. For the boson case is computed the thermodynamical general solution and from it, a particular solution it is used to describe the deconfined matter, Gluon Plasma. This solution is compared to QCD lattice data, thus the pressure, entropy and internal energy can be fitted. Also is developed the solution for a system composed by fermions, antifermions and gluons. An analogue solution to boson case it is used to describe the real case, the Quark Gluon Plasma. It is shown that solution is able to describe the lattice data. This general formalism allows study the QGP in all deconfined region. Whether in the bosonic case, or in bosonic plus fermionic case, it is found a simpler solution than the Gorenstein-Yang
Doutor
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Silva, Cesar Luiz da. "Estudos de mésons vetoriais pesados no detector Phenix." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-17042009-150222/.
Abstract:
Neste trabalho são reportadas medidas realizadas no detector PHENIX do RHIC sobre J/Psi em colisões p+p e Au+Au a s^(1/2) = 200 GeV na região de rapidez central e Psi\' em colisões p+p nas mesmas condições. As medidas incluem a dependência com o momento transverso da produção de charmônio e o fator de modificação nuclear de J/Psis para vários regimes de centralidade de colisão.This work reports measurements done by the PHENIX detector at RHIC about J/Psi in p+p and Au+Au collisions at s^(1/2) = 200 GeV in the mid-rapidity range and Psi\' in p+p collisions in the same conditions. The measurements include the transverse momentum dependence of charmonium production and J/Psi nuclear modification factor in different centrality regimes.
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Speltz, Jeff Coffin Jean-Pierre. "Caractérisation d'un état dense de quarks et de gluons grâce aux fonctions d'excitation des hypérons multi-étranges mesurées avec l'expérience STAR au RHIC." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2007. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/714/01/Speltz2006.pdf.
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Nendaz, Fabien. "Préparation à l'étude du plasma de quarks et de gluons dans ALICE : le détecteur V0 et les résonances de masses dans le spectromètre à muons." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00452580.
Abstract:
L'expérience ALICE au LHC va étudier dès 2010 le plasma de quarks et de gluons (QGP), état de la matière dans lequel les quarks et les gluons sont déconfinés. Le travail présenté ici a été effectué au sein de la collaboration ALICE, dans le but de préparer l'analyse des futures données expérimentales. Outre une approche théorique du QGP et de la symétrie chirale, nous y développons trois aspects expérimentaux : le sous-détecteur V0, l'étude des mésons de basses masses et la déconvolution. Tout d'abord, nous détaillons les mesures de luminosité et de multiplicité réalisables avec le V0. Ensuite, nous développons l'étude des dimuons dans le spectromètre à muons. Nous nous concentrons en particulier sur les mésons de basses masses : le rho, le omega et le phi. Enfin, nous présentons une façon d'améliorer les données du spectromètre : la déconvolution de Richardson-Lucy.
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Guimarães, Karin Silvia Franzoni Fornazier. "Estudo da produção de estranheza em colisões entre íons pesados relativísticos a &." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-17122007-105539/.
Abstract:
O principal objetivo deste trabalho foi obter a produção das partículas estranhas K0, e em colisões entre íons pesados relativísticos para ÖsNN = 62.4 GeV, bem como estudar o comportamento sistemático dessa produção em função da energia. Para isso, utilizamos os dados provenientes da colisão de íons pesados relativísticos obtidos pelo experimento STAR do RHIC. O objetivo deste trabalho também foi o de estudar dois estágios específicos da evolução do fireball formado nessas colisões: os chamados freeze-out químico e térmico. Estes estágios (ou fases) foram estudadas a partir das razões entre diversas partículas e da distribuição de momento transversal das mesmas, comparando os resultados com previsões e ajustes de modelos térmicos, a fim de avaliar possíveis efeitos da formação de um Plasma de Quarks e Gluons (QGP) em equilíbrio térmico sobre os hádrons medidos pelo experimento. O freeze-out químico foi estudado a partir das razões entre abundâncias de partículas produzidas na colisão, que foram comparadas a ajustes de um modelo térmico que trata o fireball como um gás de hádrons em equilíbrio (THERMUS) e aos resultados de um modelo que não assume esse equilíbrio (SHM). Com essa abordagem, verificamos que o modelo THERMUS ajusta bem os dados experimentais para uma ampla faixa de energias de colisão, principalmente para 62.4 GeV. Os parâmetros termodinâmicos obtidos foram estudados em função da energia para verificarmos se há um comportamento suave do sistema ou mudanças abruptas. O estudo indicou que esse comportamento é suave com a energia. Ainda neste estudo do freeze-out químico, comparamos os resultados do modelo THERMUS com os resultados do modelo que considera o não ? equilíbrio químico, o SHM. Nesta comparação, a razão apresentou um comportamento interessante, sugerindo que a energias mais baixas o sistema se comporta conforme a prescrição do modelo SHM, enquanto que o modelo que considera o fireball como um gás de hádrons em equilíbrio, novamente, demonstrou melhor compatibilidade a energias mais altas, reafirmando aqui a indicação de uma possível formação de um sistema termalizado. O freeze-out cinético/térmico foi estudado com os espectros de momento transversal, considerando um modelo fenomenológico inspirado na hidrodinâmica. Os resultados mostram que eventos mais centrais apresentam uma velocidade de expansão maior e uma temperatura menor, condizente com uma fonte que tem um gradiente de pressão maior. Também foi observado que a partícula ? apresenta sempre uma temperatura maior que as outras partículas (p, ?, ?) indicando um desacoplamento anterior dessas partículas em relação às outras. Finalmente, estudamos a utilização do SVT para a reconstrução de V0s, procurando compreender a maneira correta de se utilizar este detector na análise. Os resultados mostram que a utilização desse detector pode levar a uma melhora na eficiência e na pureza durante a reconstrução dessas partículas.The main goal of this work was to measure the production of the singly strange particles, such as K0, and in Au+Au collisions at ?sNN = 62.4 GeV, inserting these results in a systematic energy scan study. The data were obtained from the STAR detector, one of the RHIC experiments. In addition, we have used the particle production in these collision to study two specific stages of the fireball evolution: the chemical and kinetic freeze-outs. These two stages were studied comparing the ratio between different particles (strange or not) and also the transverse momentum distribution with thermal models fits in order to check possible effects of equilibrated Quark Gluon Plasma (QGP) in the hadron production. The chemical freeze-out was studied comparing the ratios between particles produced in the collision with two different thermal models: one which assumes a equilibrated hadron gas (THERMUS) and another one which assumes a possible non-equilibrated system (SHM). The experimental data were well described by the THERMUS model fit in a great range of energy collisions, mainly at 62.4 GeV. The thermodynamic parameters had been studied as function of the energy in order to verify if it has a smooth or abrupt behavior. The result indicated that this behavior is very smooth with energy. We also compared these results with SHM\'s predictions and, in this comparison, the ratio presented an interesting behavior, suggesting that at low energies the fireball consists of a non-equilibrated system, such as described by SHM model, whereas the model that considers the fireball as a equilibrated hadron gas. The kinetic freeze-out was studied with the transverse momentum spectra using a hydrodynamics inspired model. The results indicate that for the most central events there is a higher expanding velocity and a lower freeze-out temperature. It was also observed that for the particle, the freeze-out temperature is higher than the one for other particles (?, K, p) indicating an earlier decoupling of these particles from the fireball. Finally, we have studied the inclusion for the SVT in the V0 reconstruction analysis, trying to optimize this detector usage in the analysis. The results show that the inclusion of this detector in the analysis can improve the efficiency and purity of the V0 reconstruction in the STAR experiment.
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Wu, Tao. "Production de phi et oméga dans les collisions Pb-Pb à 158 Gev par nucléon." Paris 11, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004516.
Abstract:
Dans les collisions les plus centrales d'ions lourds aux énergies accessibles au SPS du CERN la matière est porté fugitivement dans des conditions de densité et d'énergie (quelques GeV/fm^3) qui pourraient conduire à une transition vers un nouvel état de la matière, le plasma de quarks et de gluons. La caractérisation de la production d'un tel état transitoire repose sur l'observation de phénomènes associés comme l'effet d'écran sur les paires liées de quarks lourds comme le J/psi(grec), où l'augmentation de la production de particules étranges comme le phi. La collaboration NA50 mesure les paires de muons produites dans les collisions , en coi͏̈ncidence avec diverses observables destinées à caractériser la collisions. Cette thèse traite principalement de la production de mésons phi mesurés par la collaboration NA50 au cours de l'année 2000, pour laquelle le dispositif de détection bénéficiait de plusieurs améliorations. Un nouveau déclenchement pour le dénombrement des collisions permettait un meilleur accès aux collisions les plus périphérique et aux collisions centrales. On a pu effectivement obtenir un très bon accord entre le spectre expérimental et celui obtenu par un modèle géométrique (Glauber), et vérifier par des comparaisons croisées des multiplicités de plusieurs catégories de paires de muons que celles ci ne montraient pas de biais systématique pour les collisions les plus centrales. Des comparaisons croisées (J/psi, minimum bias, en fonction de l'énergie transverse) ont aussi été utilisées pour déterminer les efficacités dues aux coupures sur les événements. Finalement la multiplicité du J/psi observée dans ces résultats ne confirme pas une brutale décroissance pour les collisions très centrales, qui pouvait être suggérée par des résultats précédents. Inversement, il n'y a pas non plus d'évidence pour une saturation de la suppression, comme prédit par plusieurs modèles théoriques ne faisant pas appel à la formation de plasma pour expliquer la suppression anormale de J/psi observée dans le rapport J/psi/DY au dessus de Et=40 GeVIn the most central collisions of Pb-Pb nuclei at SPS CERN, sufficiently high values of energy density could be reached so that a transient new state of matter, the plasma of quarks and gluons (QGP) could be formed. The identification of the production of this state relies on consequences it could induceon final products of the collision, like J/psi suppression due to screening effect on the quark pair potential, or increase of the strangeness production in the plasma. Measuring muon pairs in coincidence with observables characterising the PbPb impact parameter, like the transverse energy E-T produced, the NASO experiment bas observed the anomalous suppression of the J/psi and the enhancement of the phi(grec) production. This thesis deals mainly with the phi production study in the data collected by NA50 in year 2000, with an improved experimental setup, in particular concerning the trigger used for measurement of the transverse energy distribution of the Pb-Pb collisions, and rejection of collisions not occurring in the target. These improvements have given a better access to peripheral and central collisions. The transverse energy spectrum obtained is nicely reproduced by a Glauber geometrical model of the collision, from a low E-T threshold. A cross check between various muon pairs multiplicities do not exhibit systematical bias for the most central collisions. Similarly a cross comparison between J/psi and minimum bias events as a function of E-T bas been used to determine the effect on the efficiency of signal determination, of rejections performed on the events. The behaviour of J/psi multiplicity with E-T which is obtained in this study does not confirm the additional drop that could have been suggested by previous results. Inversely the observed decrease of the J/psi multiplicity divided by the number of n-n collisions determined in the Glauber calculation does not seem to saturate for the most central collisions, as predicted by several models which does not suppose the formation of a QGP. The multiplicities and cross sections that we obtain with 2000 datas for phi and w(omega) are in agreement with the ones obtained with previous data sets. The change in the phi branching ratio into dimuons partly reconciles NA50 phi multiplicities with the one measured by NA49 experiment, but the slopes of the MT spectra remains very different. In summary this study confirms the results previously obtained, and brings additional information about most central collision, for J/psi and phi multiplicities. The interest of the phi/w(omega) ratio as a direct estimate of the square of the strangeness saturation factor γs is underlined
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Fleuret, Frédéric. "Recherche du plasma de quarks et de gluons par l'étude des mésons Jpsi et Jpsi’ dans les collisions d'ions Pb et de protons ultrarelativistes sur divers noyaux." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1997. http://www.theses.fr/1997EPXX0015.
Abstract:
La thèse s'inscrit dans le cadre de la recherche du plasma de quarks et de gluons. Elle est consacrée à l'étude de la production des mésons Jpsi et Jpsi’ dans les collisions p-p, p-d (expérience na51), p-c, p-al, p-cu, p-w (expérience na38) et pb-pb (expérience na50). Les résultats des analyses proton-noyau fournissent une valeur de référence pour l'étude des intéractions noyau-noyau. Ils montrent une continuité dans l'évolution de la production du Jpsi pour l'ensemble des données (y compris s-u) des expériences na38 et na51. Les résultats de l'analyse des données pb-pb mettent en évidence une production anormalement faible des Jpsi et Jpsi’ incompatible avec les modèles théoriques classiques ignorant la création de plasma.