Production de Lambda(1520) dans les collisions p+p et Au+Au à sqrt(s_NN) = 200 GeV dans l'expérience STAR au RHIC
Résumé
Ultra-relativistic heavy ion collisions are produced in order to observe the created hot and dense matter. One major goal is to probe the existence of the Quark Gluon Plasma (QGP). The QGP would be the state of matter in which temperature and density are high enough to break the quark confinement into hadrons. For that purpose, the RHIC collider has produced p+p and Au+Au collisions at the energy of $\sqrt(s_(NN))=$ 200 GeV. This thesis work is focused on the production of $\Lambda (1520)$ resonances in these collisions with the STAR experiment. In comparison with statistical prediction, the measured $\Lambda (1520)/\Lambda $ ratios show a significant lowering in ultra-relativistic heavy ion collisions. These results strongly support the decoupling of the system in two stages : a chemical freeze-out followed by a thermal freeze-out. This conclusion constitutes an important step to an understanding of the created matter in high energy heavy ion collisions.
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.