Study of the colon scruning efffect in quarks-gluons plasma via the quarkonia production yield measunements in heavy ion collisions in phenix experiment.

Etude de l'effet d'écrantage de couleur dans un plasma de quarks et de gluons sur les taux de production des quarkonia dans les collisions d'ions lourds auprès de l'expérience PHENIX.

Andry Rakotozafindrabe (1)

1 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet

Relativistic heavy ion collisions may be used as a tool to produce the quark-gluon plasma (QGP), which is predicted to be the state of hadronic matter for temperatures larger than about 200~GeV. The $J/\psi$, a~$c\bar{c}$ bound state, is foreseen to be a sensitive probe of the QGP formation, which effects on the $J/\psi$ yield should compete with the cold nuclear matter (CNM) effects. An abnormal $J/\psi$ suppression (well in excess of the expected CNM effects) was previously seen by the NA50 (SPS) experiment in the most central Pb~+~Pb collisions. The PHENIX (RHIC) experiment carries on this study but with approximately ten times more energy. We studied the $J/\psi\to\mu^+\mu^-$ production in Cu~+~Cu collisions achieved in 2005 at 200~GeV energy per binary nucleon-nucleon collision. The obtained results bring sizeable information on the CNM effets: they significantly improve the measurement accuracy for a small number of participating nucleons per collision, for which the QGP can not be produced. They confirm the similarity of the suppression previously seen at RHIC in Au~+~Au and at SPS, this observation being still dependent of any future improvement of the CNM effects knowledge at RHIC. The combined Au~+~Au and Cu~+~Cu results can not be described by most theoretical predictions. They may favour the hypothesis of a secondary in-medium $J/\psi$ production (recombination models).

Les collisions d'ions lourds relativistes permettent d'étudier la production du plasma de quarks et de gluons (QGP), état dans lequel serait la matière hadronique au-delà d'une température de l'ordre de 200~MeV. Le $J/\psi$, état lié~$c\bar{c}$, est une des sondes utilisées pour observer le QGP. Son taux de production peut être modifié par divers effets en compétition: les effets nucléaires froids et ceux attendus en cas de production du QGP. Une suppression anormale du $J/\psi$ (au-delà des effets froids) a déjà été vue par l'expérience NA50 (SPS) dans les collisions Pb~+~Pb les plus centrales. L'expérience PHENIX (RHIC) poursuit cette étude à une énergie environ dix fois plus élevée. Nous avons étudié la production du $J/\psi\to\mu^+\mu^-$ dans les collisions Cu~+~Cu effectuées en 2005 à une énergie de 200~GeV par paire de nucléons. Les résultats obtenus apportent des informations importantes sur les effets froids: ils permettent d'améliorer de manière significative la précision obtenue dans les collisions à petit nombre de nucléons participants, où le QGP ne peut être produit. Ils confirment la similitude des suppressions déjà observées au RHIC dans les collisions Au~+~Au et au SPS; ce constat restant à corroborer par des mesures plus précises des effets froids au RHIC. Les résultats combinés Au~+~Au et Cu~+~Cu mettent aujourd'hui en défaut la plupart des modèles théoriques, et pourraient favoriser l'hypothèse d'une production ! secondaire du $J/\psi$ dans le milieu (recombinaison).

Keywords: Quark-gluon plasma; J; Psi; Phenix; Relativistic heavy ion collisions

Keywords: Collisions d'ions lourds relativistes; Plasma de quarks et de gluons

Domains: Physics [physics]

Andry Rakotozafindrabe. Etude de l'effet d'écrantage de couleur dans un plasma de quarks et de gluons sur les taux de production des quarkonia dans les collisions d'ions lourds auprès de l'expérience PHENIX.. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00003165⟩