Search for (exotic) strange matter in the STAR and ALICE experiments with the ultra-relativistic heavy ion colliders RHIC and LHC.
Recherche de matière étrange (exotique) dans les expériences STAR et ALICE auprès des collisionneurs d'ions lourds ultra-relativistes RHIC et LHC.
Résumé
Ultra-relativistic heavy ion collisions offer the possibility to create conditions of temperature and density that could lead nuclear matter to a state of deconfined partons, the quark-gluon plasma. Strange baryon production is one of the essential observables to understand the mechanisms involved in the medium. Furthermore, theories predict a possible production of strange dibaryons, still hypothetic particles, from which one could draw important inferences in nuclear physics and astrophysics. The experiments STAR at RHIC, and, soon, ALICE at LHC, allow one to search for strange baryons and dibaryons.
The STAR sensitivity to the metastable dibaryon $\rm {H^0}$ in the $\Lambda p \pi^-$ decay mode was calculated thanks to a dedicated simulation. The search for the $\rm {H^0}$, and for the $\Xi^- p$ resonance as well, was performed in the STAR Au+Au data at $\sqrt{s_{NN}}=62.4$ and $200~GeV$ energies.
Within the framework of the preparation of ALICE to the first Pb+Pb data, the detector ability to identify strange baryons $\Lambda$, $\Xi$ and $\Omega$, was estimated via several simulations. So as to favour the reconstruction efficiency in a large range of transverse momentum while keeping a reasonable S/B ratio, the influence of the geometrical selections and the size of the reconstruction zone was emphasized. The ALICE sensitivities to the metastable strange dibaryons ${\rm H^0}$ and $(\Xi^0p)_b$ and to the $\Lambda\Lambda$ resonance were calculated as well.
The STAR sensitivity to the metastable dibaryon $\rm {H^0}$ in the $\Lambda p \pi^-$ decay mode was calculated thanks to a dedicated simulation. The search for the $\rm {H^0}$, and for the $\Xi^- p$ resonance as well, was performed in the STAR Au+Au data at $\sqrt{s_{NN}}=62.4$ and $200~GeV$ energies.
Within the framework of the preparation of ALICE to the first Pb+Pb data, the detector ability to identify strange baryons $\Lambda$, $\Xi$ and $\Omega$, was estimated via several simulations. So as to favour the reconstruction efficiency in a large range of transverse momentum while keeping a reasonable S/B ratio, the influence of the geometrical selections and the size of the reconstruction zone was emphasized. The ALICE sensitivities to the metastable strange dibaryons ${\rm H^0}$ and $(\Xi^0p)_b$ and to the $\Lambda\Lambda$ resonance were calculated as well.
Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes offrent la possibilité de créer des conditions de température et de densité suffisantes pour conduire la matière nucléaire à un état de partons déconfinés appelé le plasma de quarks et de gluons.
La production des baryons étranges est l'une des observables essentielles pour la compréhension des mécanismes opérant dans le milieu.
De plus, certaines prédictions théoriques envisagent la possibilité de production de dibaryons étranges, particules encore hypothétiques, dont la preuve de l'existence aurait des conséquences importantes en physique nucléaire et en astrophysique.
Les expériences STAR et, bientôt, ALICE, installées respectivement auprès des collisionneurs RHIC et LHC, rendent accessible la recherche des baryons et des dibaryons étranges.
Une simulation consacrée au dibaryon métastable $\rm {H^0}$ dans son mode de désintégration $\Lambda p \pi^-$ a permis de calculer la sensibilité de STAR à une telle particule. La recherche de ce $\rm {H^0}$ ainsi que celle de la résonance $\Xi^-p$ ont été menées dans les données Au+Au de STAR aux énergies de $\sqrt{s_{NN}}=62.4$ et $200~GeV$.
Dans le cadre de la préparation aux premières données Pb+Pb de l'expé-rience ALICE, plusieurs simulations ont permis d'estimer les performances du détecteur quant à l'identification des baryons étranges $\Lambda$, $\Xi$ et $\Omega$. Afin de favoriser leur efficacité de reconstruction dans une large gamme d'impulsion transverse tout en gardant un rapport S/B raisonnable, l'influence des sélections géométriques et de la taille de la zone de reconstruction a été soulignée. Par ailleurs, la sensibilité d'ALICE à l'identification des dibaryons étranges métastables ${\rm H^0}$ et $(\Xi^0p)_b$, ainsi que celle de la résonance $\Lambda\Lambda$, a été calculée.
La production des baryons étranges est l'une des observables essentielles pour la compréhension des mécanismes opérant dans le milieu.
De plus, certaines prédictions théoriques envisagent la possibilité de production de dibaryons étranges, particules encore hypothétiques, dont la preuve de l'existence aurait des conséquences importantes en physique nucléaire et en astrophysique.
Les expériences STAR et, bientôt, ALICE, installées respectivement auprès des collisionneurs RHIC et LHC, rendent accessible la recherche des baryons et des dibaryons étranges.
Une simulation consacrée au dibaryon métastable $\rm {H^0}$ dans son mode de désintégration $\Lambda p \pi^-$ a permis de calculer la sensibilité de STAR à une telle particule. La recherche de ce $\rm {H^0}$ ainsi que celle de la résonance $\Xi^-p$ ont été menées dans les données Au+Au de STAR aux énergies de $\sqrt{s_{NN}}=62.4$ et $200~GeV$.
Dans le cadre de la préparation aux premières données Pb+Pb de l'expé-rience ALICE, plusieurs simulations ont permis d'estimer les performances du détecteur quant à l'identification des baryons étranges $\Lambda$, $\Xi$ et $\Omega$. Afin de favoriser leur efficacité de reconstruction dans une large gamme d'impulsion transverse tout en gardant un rapport S/B raisonnable, l'influence des sélections géométriques et de la taille de la zone de reconstruction a été soulignée. Par ailleurs, la sensibilité d'ALICE à l'identification des dibaryons étranges métastables ${\rm H^0}$ et $(\Xi^0p)_b$, ainsi que celle de la résonance $\Lambda\Lambda$, a été calculée.
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