Plasma de Quarks et de Gluons

  • View
    35

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

2004 - 2014. Plasma de Quarks et de Gluons. Laurent Aphecetche (SUBATECH) - François Arleo (LPTHE) Patrick Aurenche (LAP TH) - Nicole Bastid (L PCCF) Jérôme Baudot (IReS) - Marc Bedjidian (IPN L) - PowerPoint PPT Presentation

Text of Plasma de Quarks et de Gluons

  • Plasma de Quarks et de Gluons2004 - 2014Laurent Aphecetche (SUBATECH) - Franois Arleo (LPTHE) Patrick Aurenche (LAPTH) - Nicole Bastid (LPCCF) Jrme Baudot (IReS) - Marc Bedjidian (IPNL) Herv Borel (DAPNIA) - Guy Chanfray (IPNL) Marie-Pierre Comets (IPNO) - Philippe Crochet (LPC-CF) - Olivier Drapier (LLR) Christian Finck (SUBATECH) - Frdric Fleuret (LLR) - Walter Geist (IReS) Franois Gelis (SPhT) - Michel Gonin (LLR) - Jean Gosset (DAPNIA) Raphal Granier de Cassagnac (LLR) - Denis Jouan (IPNO) - Christian Kuhn (IReS) Gins Martinez (SUBATECH) - Jean-Yves Ollitrault (SPhT) - Fouad Rami (IReS) Philippe Rosnet (LPC-CF) - Christelle Roy (SUBATECH) - Dominique Schiff (LPTO) Yves Schutz (SUBATECH) - Florent Staley (DAPNIA) Christophe Suire (IPNO) - Raphal Tieulent (IPNL)

    christelle roy - Subatech

  • Plasma de Quarks et de Gluons2004Laurent Aphecetche (SUBATECH) - Franois Arleo (LPTHE) Patrick Aurenche (LAPTH) - Nicole Bastid (LPCCF) Jrme Baudot (IReS) - Marc Bedjidian (IPNL) Herv Borel (DAPNIA) - Guy Chanfray (IPNL) Marie-Pierre Comets (IPNO) - Philippe Crochet (LPC-CF) - Olivier Drapier (LLR) Christian Finck (SUBATECH) - Frdric Fleuret (LLR) - Walter Geist (IReS) Franois Gelis (SPhT) - Michel Gonin (LLR) - Jean Gosset (DAPNIA) Raphal Granier de Cassagnac (LLR) - Denis Jouan (IPNO) - Christian Kuhn (IReS) Gins Martinez (SUBATECH) - Jean-Yves Ollitrault (SPhT) - Fouad Rami (IReS) Philippe Rosnet (LPC-CF) - Christelle Roy (SUBATECH) - Dominique Schiff (LPTO) Yves Schutz (SUBATECH) - Florent Staley (DAPNIA) Christophe Suire (IPNO) - Raphal Tieulent (IPNL)

    christelle roy - Subatech

  • tats et rgions du domaine nuclaire

    christelle roy - Subatech

  • Le Plasma de Quarks et de GluonsOur basic picture then is that matter at densities higher than nuclear consists of a quark soup. The quarks become free at sufficiently high density.JC Collins, MJ Perry PRL34(1975)1353

    christelle roy - Subatech

  • Le Plasma de Quarks et de Gluons aujourdhui

    christelle roy - Subatech

  • Scnario dune collision dions lourdsQuel milieu sommes-nous parvenus crer en laboratoire ?Quelles en sont ses caractristiques ? chimiques, thermiques (cintiques), collectivesComment peut-on le comprendre ? Des comportements similaires ceux dune matire compose de hadrons ? La dmarche : observables selon la centralit de collision, la taille du systme (p-p, p-A, A-A), dautres observables insensibles un milieu dense

    christelle roy - Subatech

  • Les signaux (choisis) du SPSSuppression du J/ Augmentation de ltrangetNA50

    christelle roy - Subatech

  • les premires manifestationsDes conclusions difficiles extraire exprimentales : 1 exprience 1 observable des signatures non observes faibles dviations % aux scnarios standards

    thoriques : interprtations ambigus QGP ou gaz hadronique plausible 10 fvrier 2000

    christelle roy - Subatech

  • Caractristiques :- machine ddie- circonfrence 3.9 km- 2 anneaux indpendants- flexibilit au niveau des systmes et nergies de collision

    christelle roy - Subatech

  • Les faits @ 200 GeV

    christelle roy - Subatech

  • Les tmoins dune collision violente e = 1/(R2t0)[dET/dy]Bjorken : matire sans interaction en expansion longitudinale x 1.7 par rapport au SPS > ec (QCD) ~1 GeV/fm3 e = 5.5 GeV/fm3 (3.2@SPS)PHENIX PRL87(2001)52301;NA49 PRL75(1995)3814Freeze-out Chimique/ThermiqueProgression monotone de la multiplicit

    christelle roy - Subatech

  • Au freeze-out chimiqueModles statistiques(quilibres thermique - chimique au FO)

    Au RHIC : le systme est lquilibre chimiqueF Becattini : Eur Phys JC5(1998)143P Braun-Munzinger : PLB518(2001)41M Kaneta : nucl-th/04050681) Tch = 160 5 MeV (155@SPS )Tch TQCD 3) Paramtre de saturation en tranget Collisions centrales : s 1 (0.75@SPS)2) B= 24 4 MeV (250@SPS)

    christelle roy - Subatech

  • Au freeze-out thermiqueModle hydrodynamique Source en quilibre thermique T, en expansion avec une vitesse collective (flot) RHIC , K, p: T ~ 90 MeV < Tch~ 160 MeV ~ 0.57 c Rediffusion , T~150MeV, ~0.47c Faible sint cration plus ttZ Xu :JPG: Nucl. Part.30(2004)927faible sint + flot 0 Flot n des interactions, trs tt, entre partons Tendances moins nettes au SPS TchTemps

    christelle roy - Subatech

  • Remonter au dbut par le flot elliptiqueAsymtrie spatiale Interactions entre les constituants gradient de pression : asymtrie spatiale impulsion A y ~ 0 : le flow v1 disparat, seul v2 demeure.Collisions non centralesAsymtrie dans lespace des impulsionsv2 sensible aux 1ers instants de la collision donc aux interactions partoniques dans le milieu denseJY Ollitrault PR D46(1992)229 H Sorge PRL B402(1997) 251

    mission des particules avec un angle dfini par rapport au plan de raction (dcomposition en srie de Fourier)

    christelle roy - Subatech

  • Fonction dexcitation du flotA RHICUn flot elliptique important (dj le cas au SPS) La limite hydrodynamique est atteinte (nouveau) Limite hydro

    christelle roy - Subatech

  • mergence de degrs de libert pertinents v2/nq versus pT/nqLes degrs de libert qui priment sont des quarks constituants Un flot est cr au niveau partonique, et accrditant les modles de coalescence de quarksPHENIX PRL91(2003)182301/ STAR PRL92(2004)052302Calculs hydrodynamiquesP Huovinen, P Kolb, U Heinz, P Ruuskanen, S Voloshin PLB503(2001)58Phases hadronique + plasmaThermalisation trs tt (ttherm
  • Les responsables

    christelle roy - Subatech

  • Suppression des jets + Quantification des effets nuclaires de la matire nuclaire froide avec les collisions pp et dAu : - effets de shadowing (modification des fns de structures des partons) - collisions multiples (effet Cronin)Milieu dense : perte dnergie des partons, abaissant les pT suppression de jets, des hadrons phnomne la densit dnergie donc la densit gluonique (jet-quenching) Suppression haut pT phase QGPCronin : collisions multiples modifiant les pT M Gyulassy, X Wang NPB420(1994)583R Baier, Y Dokshitzer, A Mueller, S Peigne,D Schiff NPB483(1997)291

    christelle roy - Subatech

  • Voir lexistence dun milieu densevolution avec la centralit des collisions Au+Au radicalement diffrente de celle des collisions d+Au AuAu : effet d un milieu trs dense (jamais observ plus basse nergie) PRC69(2004)034910Facteur de modificationnuclaire :

    christelle roy - Subatech

  • Dpendance au type de particulesMme dpendance que celle du flot elliptique, en accord avec les prdictions des modles bass sur la coalescence de quarksSTAR@SQM04

    christelle roy - Subatech

  • Le CGC propos comme prcurseur Conditions initiales RHIC : ions lourds + nergies leves Densit de partons (gluons) trs leve Noyaux en collision dcrits par une fonction donde colore hautement sature et gluonique Color Glass Condensate (prcurseur du QGP)RdAu = 0 = 1 = 2.2 = 3.2Origine de la suppression : Une production de jets moindre en raison de la saturation des gluons INITIALEBRAHMS nucl-ex/0403005 E Iancu, L McLerran PLB510(2001)145Rgion de prdilection pour son tude : systme dAu aux grandes rapidits : Rapidit , x Effet moindre des interactions dans ltat final, dominantes dans les collisions AA

    christelle roy - Subatech

  • Que sont devenus les signaux du SPS ?

    christelle roy - Subatech

  • Les quatre ans de RHIC - IQue sommes-nous parvenus crer en laboratoire ?Les collisions RHIC ont cr un systme extrmement dense dont les degrs de liberts pertinents paraissent tre les quarks.Comment lavons-nous caractris ?Production de particules partir dun systme en quilibre chimique Spectres en pT compatibles avec une source en quilibre thermique et en expansion avec une vitesse collective (hydrodynamique)Vu au SPS ? OuiDensit dnergie (= 5 GeV/fm3) > critique Vu au SPS ? Oui. (= 3.2 GeV/fm3) Flot elliptique important, dnotant des fortes interactions et atteignant la limite hydrodynamique, avec des temps de thermalisation courts (~ 1 fm/c) Vu au SPS ? Non, v2 pas aussi important. Dcrit par lhydro avec des hypothses non ralistes

    christelle roy - Subatech

  • Les quatre ans de RHIC - IIComment lavons-nous caractris ?Forte suppression des particules dans les collisions AuAu haut pT (par rapport p+p, d+Au) compatible avec la perte dnergie des partons dans un milieu denseVu au SPS ? NonFlot partonique et facteurs de modification nuclaire montrant une dpendance au type de particules, en accord avec les modles de recombinaison de quarks dans un milieu dense et thermalisVu au SPS ? Non Alors ?

    christelle roy - Subatech

  • Les quatre papiers blancs

    christelle roy - Subatech

  • Annexe

    christelle roy - Subatech

  • Les signaux du SPS Excs de photons directsModification des proprits du mson

    christelle roy - Subatech

  • LuminositsLuminosits totalesen b-1 (par rapport au Run-2)AuAu 12 semaines (100, 31.2 GeV/u) L= 8. 1026 cm-2 s-1 100GeV/u

    pp 5 semaines L = 6.1031 cm-2 s-1 100 GeV/u

    100 GeV/u31.2 GeV/uPhenix1370 (15x)21.8Star1270 (21x)20.7 Brahms560 (13x)12.2Phobos540 (7x)12.3

    christelle roy - Subatech