Os hádrons de sabor pesado, ou seja, hádrons portadores de quarks charm ou beauty, são uma sonda adequada para estudar o Plasma de Quarks e Glúons (QGP) em colisões relativísticas de íons pesados. Por esta razão, medições de elétrons a partir do decaimento de hádrons pesados foram realizadas em colisões de pp, p-Pb e Pb-Pb no LHC com o detector ALICE.
As colisões centrais Au+Au no RHIC exibem uma forte supressão de partículas quando comparadas com as colisões p+p, que geralmente estão associadas com o arrefecimento de jato ou perda de energia dos pártons dentro do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). Uma questão que surge desta observação diz respeito ao comportamento relativo entre quarks pesados e leves. Dados experimentais do RHIC e do LHC indicam que os quarks pesados são tão suprimidos quanto os leves.
Na física de íons pesados relativísticos, as correlações de duas partículas fornecem uma ferramenta muito útil para investigar o Plasma de Quarks e Glúons (QGP). Este observável é sensível a várias das propriedades do QGP tais como ressonâncias, interação de pártons com o meio e efeitos coletivos (e. g. fluxo elíptico). No presente trabalho, a função de correlação entre elétrons de decaimento de hádrons de sabores pesados e leves foi medida em pp e colisões Pb-Pb (central e semi-central).
As medidas de produção de hádrons de sabor pesado (ou seja, contendo quarks charm ou beauty) são utilizadas para estudar a propriedades do meio quente, denso e fortemente interativo criado em colisões de íons pesados (por exemplo, colisões Pb-Pb). Em tais colisões, onde altas temperaturas são alcançadas, espera-se a formação do Plasma de Quarks e Glúons (QGP).
A experiência ALICE é dedicada principalmente ao estudo do Plasma de Quarks e Glúons (QGP) que se espera que seja criado em colisões com íons pesados. Como as sondas eletromagnéticas não interagem fortemente com o QGP, os fótons diretos são testemunhas confiáveis da energia do processo duro inicial. Esta propriedade permite investigar, por exemplo, os mecanismos de perda de energia dos hádrons no meio através de estudos de jatos gama.
As medidas de multiplicidade e distribuição de pseudorapidez das partículas produzidas em colisões pp são importantes para o estudo dos mecanismos de produção de partículas e para obter distribuições de base a serem comparadas com as de colisões de íons pesados. As medidas do fóton inclusivo (dominado por decaimentos π0) são complementares às medidas de partículas carregadas.
ALICE é o experimento LHC dedicado ao estudo do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). O QGP é um estado de alta densidade energética da matéria fortemente interativa em que os pártons são desconfinados. Este estado da matéria só pode ser estudado experimentalmente através de colisões com íons pesados (A-A) onde a densidade de energia necessária para a transição de fase para o QGP pode ser atingida.
As medidas de produção de sabores pesados (charm e beauty) em colisões de íons pesados de alta energia permitem-nos estudar o Plasma de Quarks e Glúons (QGP). O QGP é um estado de alta densidade energética da matéria fortemente interativa em que pártons são desconfinados. Devido às suas grandes massas, os quarks pesados são produzidos nas fases iniciais da colisão e experimentam toda a evolução do sistema. A colaboração ALICE mediu os elétrons de decaimentos de hádrons de sabores pesados em colisões Pb-Pb a √sNN = 2,76 TeV em meados da rapidez.
A produção de quarks pesados (charm e beauty) é um processo calculável em QCD perturbativa. As medições de sabores pesados fornecem testes valiosos de modelos baseados na QCD. Além disso, uma vez que são produzidos nos estágios iniciais de colisões de íons pesados ultra-relativísticos, os quarks pesados são uma sonda ideal para estudar as propriedades do Plasma de Quarks e Glúons. Finalmente, devido a alta energia de colisão, os quarks charm são produzidos abundantemente no LHC. Os mésons D podem ser usados para identificar jatos contendo quarks charm.
