Physique hadronique ALICE

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La collaboration internationale ALICE (“A Large Ion Collider Experiment “), dont est membre le groupe de recherche éponyme de l’IP2I de Lyon, a l’ambition d’étudier la matière nucléaire dans un état de température extrêmement haute, où s’opère le déconfinement des hadrons (dont les protons et neutrons) en plasma de quarks et gluons.

La matière est faite d’atomes, eux-mêmes constitués d’électrons entourant un noyau de protons et de neutrons, ces derniers étant formés de quarks, liés par les gluons. Aucun quark ou gluon n’a jamais été observé isolément :  ils semblent être liés entre eux de manière permanente et confinés dans des particules composites. A des températures 100000 fois supérieures à celles qui règnent au centre du Soleil, ils se déconfinent pour former un plasma, qui aurait existé quelques micro-secondes après le Big Bang. Ce plasma est prédit par la théorie fondamentale de l’interaction forte, la Chromodynamique Quantique (QCD), et son étude permet de comprendre l’organisation ultime de la matière soumise à l’interaction forte et les tous premiers instants de l’univers.

Le LHC fait entrer en collision des ions plomb pour recréer des conditions similaires à celles qui prévalaient immédiatement après le Big Bang et former ce plasma de quark et de gluons. Pour cette étude qui relève de l’infiniment petit, un énorme détecteur a été construit au LHC. Il est capable de mesurer les particules émises par le plasma alors que celui-ci se dilate et se refroidit.

Notre groupe a pris part à cette construction et à l’obtention de résultats majeurs dans ce domaine de physique.

Les activités du groupe ALICE de l’IP2I de Lyon comportent deux volets :

Analyse de données collectées en collisions proton-proton, proton-noyau et noyau-noyau au LHC du CERN

Les analyses de physique de l’expérience ALICE menées dans les groupe de Lyon couvrent des sujets très variés, allant du secteur des quark légers u, d, s avec l’étude de la production vers l’avant des mésons vecteurs de basses masses \rho, \omega et \phi dans le canal de désintégration dimuonique, au secteur des quarks lourds c et b, avec l’étude de la production des états de quarkonium des familles J/\psi et \Lambda. Ce travail d’analyse a déjà permis d’obtenir un certain nombre de résultats remarquables, notamment par l’étude des phénomènes collectifs caractérisant l’évolution des mésons J/\psi et \Lambda, à savoir l’apparition de corrélations cinématiques entre le méson J/\psi et les hadrons légers en collisions proton-Pb de haute multiplicité, et l’observation de flot elliptique du méson \Upsilon(1S) compatible avec zéro en collisions Pb-Pb (comportement différent de toutes les autres particules étudiées).

Participation à la construction et l’opération du trajectographe de vertex vers l’avant, le Muon Forward Tracker

Le groupe est aussi responsable de la construction et l’opération du trajectographe de vertex vers l’avant, le Muon Forward Tracker (MFT), l’une des premières applications en physique des hautes énergie de la technologie de capteurs en pixels de silicium CMOS. Le MFT, intégré au détecteur ALICE à compter du Run3 du LHC (2021), est conçu pour permettre une mesure de précision des détails de la région du vertex pour les particules produites vers l’avant, notamment les muons dont on pourra étudier les différentes topologies et processus de production.

PERMANENTS:

NON-PERMANENTS:

- DOCTORANTS / DOCTORAL STUDENTS:


    1803 documents

    • P. Achard, O. Adriani, M. Aguilar-Benitez, M. van den Akker, J. Alcaraz, et al.. A search for flaring very-high-energy cosmic gamma-ray sources with the L3+C muon spectrometer. Astroparticle Physics, 2006, 25, pp.298-310. ⟨10.1016/j.astropartphys.2006.03.007⟩. ⟨in2p3-00078941⟩
    • B. Alessandro, C. Alexa, R. Arnaldi, M. Atayan, S. Beole, et al.. Bottomonium and Drell-Yan production in p-A collisions at 450 GeV. Physics Letters B, 2006, 635, pp.260-269. ⟨10.1016/j.physletb.2006.03.006⟩. ⟨in2p3-00025833⟩
    • P. Achard, O. Adriani, M. Aguilar-Benitez, J. Alcaraz, G. Alemanni, et al.. Measurement of the mass and the width of the W boson at LEP. European Physical Journal C: Particles and Fields, 2006, 45, pp.569-587. ⟨10.1140/epjc/s2005-02459-6⟩. ⟨in2p3-00025755⟩
    • H. Kraus, M. Bauer, Angélique Benoit, J. Blümer, A. Broniatowski, et al.. EURECA -- the European future of cryogenic dark matter searches. 9th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2005), Sep 2005, Zaragoza, Spain. pp.139, ⟨10.1088/1742-6596/39/1/031⟩. ⟨in2p3-00686737⟩
    • P.C.F. Di Stefano, Alain Benoit, L. Bergé, J. Blümer, A. Broniatowski, et al.. Status and outlook of the EDELWEISS experiment. 9th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2005), Sep 2005, Zaragoza, Spain. pp.70, ⟨10.1088/1742-6596/39/1/015⟩. ⟨in2p3-00686766⟩
    • X. Artru, K. Benhizia. The relativistic hydrogen atom: a theoretical laboratory for structure functions. International Workshop on Transverse Polarisation Phenomena in Hard Processes, Sep 2005, Como, Italy. pp.154-161. ⟨in2p3-00025228v2⟩
    • S. Araki, Y. Higashi, Y. Honda, Y. Kurihara, M. Kuriki, et al.. Design of a Polarised Positron Source Based on Laser Compton Scattering. 2nd ILC Accelerator Workshop (Snowmass05), Aug 2005, Snowmass, United States. pp.1-39. ⟨in2p3-00025169⟩
    • M. Floris, R. Arnaldi, R. Averbeck, K. Banicz, K. Borer, et al.. \phi production in proton-nucleus and indium-indium collisions at the CERN SPS. XXXV International Symposium on Multiparticle Dynamics and the Workshop on Particle Correlations and Femtoscopy, Aug 2005, Kromeriz, Czech Republic. pp.309-314. ⟨in2p3-00025917⟩
    • P. Depasse, H. El Mamouni, J. Fay, S. Gascon-Shotkin, B. Ille. Final calibration results of CMS electromagnetic calorimeter photodetectors. Fourth International Conference on New Developments in Photodetection, Jun 2005, Beaune, France. pp.242-245, ⟨10.1016/j.nima.2006.05.101⟩. ⟨in2p3-00122811⟩
    • P. Depasse, H. El Mamouni, J. Fay, S. Gascon-Shotkin, B. Ille, et al.. Final calibration results of CMS electromagnetic calorimeter photodetectors: The "Capsules". 4th International Conference on New Developments in Photodetection - BEAUNE 2005, Jun 2005, Beaune, France. pp.242-245, ⟨10.1016/j.nima.2006.05.101⟩. ⟨in2p3-00024706⟩

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