Etude de la production d'étrangeté dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes à 130 GeV par paire de nucléons avec l'expérience STAR au RHIC
Résumé
Strangeness production is one of the major probes to identify a deconfined phase of partons in relativistic heavy ion collisions. Among the new experiments which started at RHIC, STAR (Solenoidal Tracker At RHIC) offers important possibilities for what is related to multi-strange particle reconstruction such as Omegas and the hypothetical H0 dibaryon. We have discussed the main motivations of this kind of studies in the context of various models as well as earlier experiments. The analysis of first year data taking of STAR with collisions at 130 GeV per pair of nuclei in the center of mass and the setting of optimized selections has allowed to obtain a relevant signal of Omega and anti-Omega particles. For what is related to the H0 search, no significant signal has been observed so far. Using simulations, it has been possible to estimate the efficiency in the detection of strange particles and establish the sensitivity of STAR for the reconstruction of one of the assumed decay modes of the H0 which is of 0.39 H0 per event for the set of data taken during the first year. Furthermore, the efficiency of our selections has allowed for the extraction of the anti-particle to particle ratio (0.95 +/- 0.15), for the corrected yields dN/dy= 0.64 +/- 0.14 and the related inverse slope parameter T= 411 +/- 44 MeV. These results, which have a important statistical uncertainty, are compatible with numerous theoretical predictions. They do not permit to conclude if a quark gluon plasma has been reached or not.
La production d'étrangeté est une composante majeure de la mise en évidence d'une phase de partons déconfinés dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Parmi les nouvelles expériences ayant pris place auprès du collisionneur RHIC, STAR (Solenoidal Tracker At RHIC) offre d'importantes possibilités pour la reconstruction de particules multi-étranges comme les Oméga et l'hypothétique dibaryon H0. Nous avons détaillé les principales motivations de ce type d'étude replacées dans le contexte de différents modèles ainsi que des expériences passées. L'analyse des collisions issues des premières prises de données de STAR à 130 GeV par paire de nucléons dans le centre de masse, grâce à la mise au point de sélections spécifiques, nous a permis d'obtenir un signal significatif d'Oméga et d'anti-Oméga. Concernant les deux modes de désintégration envisagés pour les H0, aucun signal significatif n'a pu être observé. A partir de simulations, il a été possible d'estimer l'efficacité de détection de ces particules étranges et de déterminer la sensibilité de détection de STAR pour la reconstruction d'un des modes de désintégration supposés du H0 qui s'élève à 0,39 H0 par événement pour la première année de fonctionnement. De même, la détermination de l'efficacité de notre sélection des Omégas nous a permis d'établir le rapport anti-particule/particule (0.95 +/- 0.15) puis de déterminer le taux de production dN/dy= 0.64 +/- 0.14 et le paramètre de pente inverse correspondant T= 411 +/- 44 MeV. Ces résultats entachés actuellement d'une grande incertitude statistique restent compatibles avec différentes prédictions théoriques. Ils ne permettent donc pas encore de conclure quant à l'existence d'un plasma de quarks et de gluons.