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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0391

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique nucléaire / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français English

Etude de la production de quarkonia dans les collisions d’ions lourds au LHC avec ALICE

RÉSUMÉ DU SUJET

Quelques micro-secondes après le Big Bang l’Univers se trouvait dans un état de plasma de quarks et de gluons (QGP). Cet état, prédît par la Chromodynamique Quantique, la théorie de l’interaction forte, est atteint pour des températures ou des densités d’énergie très élevées, telles que celles atteintes dans les collisions d’ions lourds ultra-relativistes au LHC au CERN. L’étude de la production des quarkonia, états liés de quarks lourds (charme c-cbar ou beauté b-bbar), est particulièrement pertinente pour comprendre les propriétés du QGP. Les quarkonia sont des particules rares et lourdes produites aux premiers instants de la collision, avant la formation du QGP. Ceci en fait des sondes idéales du QGP. En le traversant, la paire quark/anti-quark serait écrantée par les nombreux quarks et gluons du QGP (suppression des quarkonia). Différents états quarkonia ayant différentes énergies de liaison, la probabilité de dissociation de chaque état sera différente (suppression séquentielle). Au LHC, Upsilon (b-bbar) et J/psi (c-cbar) sont complémentaires, les premiers sont plus aptes pour étudier la suppression séquentielle, alors que les seconds permettent d’étudier la régénération (création de quarkonia par recombinaison de quarks du QGP). De plus, les effets dits froids, affectant la production des quarkonia même en absence du QGP, peuvent être étudiés avec des collisions proton-noyau.

Nous proposons d’étudier la production des quarkonia dans les collisions Pb-Pb et p-Pb aux énergies du LHC. Les quarkonia seront mesurés via leur décroissance en deux muons, lesquels seront reconstruits avec le spectromètre à muons d’ALICE. Dès 2015, le LHC fonctionne à une énergie presque double que celle du run 1. En 2015, ALICE a accumulé trois fois plus de données Pb-Pb que lors du run 1 et fin 2016 des données p-Pb seront aussi prises. Ceci permettra à l’étudiant de réaliser une analyse détaillée de la production des différents états quarkonia. L’étudiant participera aux prises de données d’ALICE au LHC ainsi qu’à l’alignement du spectromètre. Ce travail lui permettra de se familiariser avec les outils de travail de la grille de calcul et les codes de simulation, reconstruction et analyse de la collaboration ALICE.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 en physique nucléaire ou physique des particules

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Service de Physique Nucléaire
Groupe ALICE
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Javier CASTILLO  

CEA
DRF/IRFU/SPhN/ALICE
CEA/Saclay - Irfu/SPhN
Orme des Merisiers
Bât. 703/P. 44
91190 Gif-sur-Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 72 55

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
PHENIICS
DIRECTEUR DE THÈSE

Alberto Baldisseri

CEA
DRF/IRFU/SPhN/ALICE
CEA/Saclay - Irfu/SPhN
Orme des Merisiers
Bât. 703 pièce 40
91190 Gif-sur-Yvette