Study of J/psi in the dimuon channel with the ALICE muon spectrometer at the LHC for proton+proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV

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

Bruno Boyer (1)

1 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay

The ordinary nuclear matte density epsilon0 is around de 0,17 GeV/fm^3 . For a critical value between 5 and 10 epsilon0 or a temperature around 150 to 200 MeV, the lattice Quantum ChromoDynamics (lQCD) predicts a phase transition from the classical matter to a new state of matter called the Quark Gluon Plasma (QGP). In this state, quarks and gluons behave like free particles. Heavy ions collisions at the Large Hadron Collider (LHC) are used to recreate the condition needed for a QGP formation. ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is one of the LHC experiment dedicated to the study the QGP. One of the possible signature is the suppression of the quarkonia (J/psi, Upsilon) by color screening. The ALICE muon spectrometer allows to measure the quarkonia, in a pseudo-rapidity domain -4 < eta < -2.5, using their decay into muons.The first part of the report presents the acceptance and efficiency corrections. These corrections are crucial for the analysis. This study has shown that the correction process is independent from the selected distribution used for the correction.The second part describes the analysis of the J/psi in proton+proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV.

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.

Mots clés: Muon spectrometer; Heavy flavors; Hadronic physics; LHC; Color screening; QGP; ALICE; J/psi; Deconfinement

Mots clés: PQG; J/psi; ALICE; Déconfinement; Spectromètre à muons; Saveurs lourdes; Physique hadronique; LHC; Écrantage de couleurs

Domaines: Autre [cond-mat.other]

Bruno Boyer. 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. Autre [cond-mat.other]. Université Paris Sud - Paris XI, 2011. Français. ⟨NNT : 2011PA112217⟩. ⟨tel-00662272⟩