Mestrado

Oral Presentation at HLT Physics Meeting 2012.

Apresentação da Defesa de Tese.

Comissão Examinadora:

Prof. Dr. Marcelo Gameiro Munhoz (Orientador --- IF-USP) 
Prof. Dr. Alberto Correa dos Reis (CBPF)
Prof. Dr. Jorge José Leite Noronha Júnior (IF-USP)
Prof. Dr. Jun Takahashi (UNICAMP)
Prof. Dr. Renato Higa (IF-USP)

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As medidas de arrefecimento de jatos fornecem singulares e importantes sondas da matéria quente QCD (Quantum Chromodynamics, Cromodinâmica Quântica) gerada em colisões nucleares de alta energia. Embora a reconstrução completa dos jatos no ambiente complexo de tais colisões seja um desafio, ela promete um panorama muito mais completo das interações do jato no meio do que medições das distribuições inclusivas de hádrons e das correlações hadrônicas.

As medidas J/psi podem ser realizadas no experimento ALICE [1] através da decadência de dileptons em pares e-e+ (para rapidez |y|<0.9) e μ-μ+ (para rapidez -4.0<y<-2.5), em colisões próton-proton, próton-núcleo e núcleo-núcleo. As colisões próton-protões são especialmente importantes para o programa de física do ALICE, pois fornecem a base dos resultados a serem comparados com as colisões Pb-Pb, onde se espera que a produção do Plasma de Quark Gluon (QGP) [2] aconteça.

Neste trabalho, estamos estudando a produção relativa de quarks beauty para charm em colisões próton-prótion em √s = 2.76 TeV, através das correlações entre elétrons provenientes do decaimento de hádrons de sabores pesados e carregados, com o detector ALICE no LHC. Este estudo representa a base para a análise em colisões de íons pesados, onde a produção dos sabores pesados é uma poderosa ferramenta para o estudo do Plasma de Quarks e Glúons (QGP).

Apresentamos novos métodos de análise, baseados em dados, para a medição de jatos reconstruídos em uma ampla faixa cinemática, no complexo ambiente de colisões de íons pesados. Utilizamos cálculos de modelos simples que contêm as características essenciais da reconstrução de jatos em colisões nucleares em ambas as energias, a fim de avaliar as incertezas sistemáticas dos métodos devido a grandes antecedentes experimentais.

As medidas J/psi podem ser realizadas com o  ALICE através da decadência de dileptons para pares e-e⁺ (para rapidez |y|<0.9) e μ-μ⁺ (para rapidez -4.0<y<-2.5), em colisões próton-proton, próton-núcleo e núcleo-núcleo. As medidas J/psi são muito importantes em colisões Pb-Pb como sonda do Plasma de Quark Gluon (QGP), a fim de estudar mecanismos de supressão ou regeneração. As colisões próton-protón também são importantes para o programa de física do ALICE, pois fornecem a base dos resultados para serem comparados com as colisões Pb-Pb.

Quarks pesados, charm e bottom, são produzidos em fases iniciais de colisões de íons pesados. Propagando através da matéria criada, eles servem como sonda da dinâmica do Plasma de Quarks e Glúons (QGP) fortemente interativo, quente e denso. A dependência do momento transversal do fluxo elíptico (v_2) dos quarks pesados é sensível às propriedades do QGP. Um v_2 não-zero de elétrons de baixo momento transversal de decaimentos semi-leptônicos de sabores pesados indica um movimento coletivo dos quarks pesados em relação ao grosso da matéria criada.

Colisões centrais de Au+Au no RHIC exibem uma forte supressão de partículas quando comparadas com colisões p+p. Este fenômeno pode ser entendido no quadro de arrefecimento de jatos ou na perda de energia de pártons dentro do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). Espera-se que os pártons mais pesados sofram menos supressão do que os mais leves.  Neste cenário, quarks pesados são menos suprimidos do que quarks leves. No entanto, experimentos mostram que quarks pesados são tão suprimidos quanto os quarks leves.

Os quarks pesados, charm e beauty, são produzidos predominantemente em espalhamentos iniciais e interagem com o meio criado em colisões de íons pesados a altas energias. A anisotropia elíptica azimutal v2 de hádrons carregando sabores pesados sonda as propriedades do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). Um v2 não-nulo de hádrons de sabor pesado em baixo momento transversal indica um movimento coletivo dos quarks pesados no QGP.