Accéder l´émergence de l´hydrodynamique avec des dileptons – AccessEmergence

Les collisions entre deux ions lourds auprès des collisionneurs de particules nous permettent d’étudier les propriétés de la matière en interaction forte à haute densité d´énergie. Ces collisions créent des petits systèmes avec jusqu´à quelques milliers particules produites qui se comportent comme un fluide avec des propriétés remarquables.
Les résultats expérimentaux suggèrent que le comportement hydrodynamique émerge à une échelle de temps courte, une caractéristique qui n´est pas bien comprise théoriquement. Afin d´obtenir des informations directes sur les étapes précoces de l´évolution de la matière qui précèdent la phase hydrodynamique, nous proposons de mesurer la production des dileptons (paires d´électron-positron/muon-antimuon) dans ces collisions dans la gamme de masse de 1-5 GeV/c². Ce sont en effet des processus de pré-équilibre qui pourraient nous renseigner sur le mécanisme conduisant à la thermalisation.
Ces dileptons n´ont pas encore été observés parce qu´ils sont cachés sous un bruit de fond important provenant des désintégrations des hadrons de charme et beauté. De plus, à haute masse, les dileptons sont produits directement à partir des fonctions d´onde initiales des noyaux, le processus Drell-Yan.
L´expérience LHCb a été construite en particulier pour la détection de ces particules de beauté et de charme dans des collisions de proton-proton (pp). Son upgrade, en cours d´installation, est conçu pour traiter un plus grand nombre de particules produites comme dans des collisions d´ions-lourds. C´est une opportunité unique de conduire la première mesure de dileptons avec une masse entre 1-5 GeV/c² dans les collisions d´ions-lourds. En me basant sur mon expérience et mon leadership concernant des mesures de muons et d´électrons dans deux collaborations LHC, je propose de construire une équipe qui mesurera le bruit de fond de Drell-Yan dans des collisions pp et étudiera la possibilité d´accéder au processus de thermalisation dans les ions-lourds.