Studies of baryon-baryon correlations in relativistic nuclear collisions registered at the STAR experiment

• Auteur / Autrice : Hanna Paulina Zbroszczyk
• Direction : Barbara Erazmus, Jan Pluta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique nucléaire. Physique des ions lourds
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Centrale Nantes (1991-....) - École nationale supérieure des mines (Nantes ; 1990-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasma quark-gluon

Interférométrie

Mots clés libres

Fonctions de corrélations

Corrélation résiduelle

Expérience STAR

Résumé

Ce travail fait partie du programme scientifique de l'expérience STAR (Solenoidal Tracker At RHIC) au BNL (Brookhaven National Laboratory) qui fonctionne auprès du RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider). Le but principal de l'expérience STAR est de mesurer les propriétés de la matière extrêmement chaude et dense créée pendant la collision d'ions lourds. Il est attendu qu'à la suite de la collision des noyaux d'or à l'énergie √snn =200GeV/nucleon une nouvelle forme de matière – OGP (Quark Gluon Plasma) sera créé. Ce nouvel état, qui aurait existé  une microseconde après le Big Bang, permettra de mesurer les propriétés des plus petits constituants de la matière. L'analyse a été effectuée en employant la technique des correlations des particules légères émises dans les collisions. Les mesures de paires de protons et d'antiprotons ont été faites de la même façon dans toutes les classes d'énergies et de centralités, les mêmes critères de sélection d'événements ont été appliqués et la même approche a été utilisée pour estimer l'influence des corrélations residuelles. Ainsi le rôle des erreurs systématiques a été fortement réduit ce qui est important pour la comparaison quantitative et pour l'analyse commune de tous les résultats obtenus dans ce travail. L'effet des corrélations résiduelles est particulièrement important et provient de la contamination de l'échantillon protonique/antiprotonique par les particules (aussi les protons ou les antiprotons) venant des faibles décroissances hyperons. L'analyse effectuée est un pas en avant vers la description conséquente de la dymanique de la collision d'ions lourds, surtout dans la partie consacrée aux processus mous. Afin de continuer cette analyse, il est nécessaire d'avoir plus de données expérimentales. Cet objectif peut être atteint, d'une façon naturelle, dans l'expérience de génération suivante ALICE qui est actuellement en préparation au CERN. Des multiplicités de particules beaucoup plus grandes et de meilleures possibilités de détection créent de bonnes perspectives pour ces mesures.

This project is the part of STAR (Solenoidal Tracker At RHIC) expiment at RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) in BNL (Brookhaven National Laboratory). The main goal of the STAR experiment is to measure the properties of matter created during heavy-ion collisions and search new state of matter QGP (Quark Gluon Plasma). The analysis of two-particle correlations provides a powerful tool to study the properties of hot and dense matter created in heavy-ions collisions. Results on two-proton, two anti-proton and proton-antiproton for Au+Au collisions at collision energy 62 and 200 GeV are presented. Different collision centralities are taken into account as well. Two-antiproton and proton-antiproton correlation functions are analysed for the first time. For all systems residual correlations arised for decay of heavier baryons are carrefully estmated. It is found that residual correlations have a strong impact, more dominant in the nonidentical hadron combinations. A mT dependence or radii for central collisions is found to follow the same tendency confirming that flow phenomenon affects different particle species. Nonidentical particle correlations technique allows to check whether protons or antiprotons are emitted earlier or later and from which region of the source. Such analysis should be continued in ALICE experiment in CERN, ALICE will start the operation in 2008.