Conclusion

Dans ce chapitre nous avons ´etudi´e de mani`ere tr`es approfondie les propri´et´es dynamiques des fragments produits `a l’avant du CM dans les collisions p´eriph´eriques. Partant des ´ev´enements complets et avec une s´election bas´ee sur un crit`ere de compacit´e dynamique prenant en compte tous les fragments de chaque ´ev´enement, nous avons pu mettre en ´evidence des configurations sans contribution de fragments `a mi-rapidit´e tout en ´ecartant les petits param`etres d’impact o`u la d´enomination de quasi-projectile devenait inappropri´ee. De cette s´election est ressorti un lot d’´ev´enements homog`ene (´ev´enements compacts) dont les fragments correctement caract´eris´es nous ont servi de point de d´epart pour la s´election des particules et la calorim´etrie. La s´election et le traitement des particules bas´es sur des ´etudes pr´ec´edentes reposent sur des choix raison-nables (isotropie de d´esexcitation de la source) qui coupl´es `a une s´election en taille de la source

(Zsource/Ztot ∈ ]0.90, 1.0] et Zsource < 79) et `a la d´efinition d’un domaine de validit´e de la

ca-lorim´etrie (E∗ ≥ 1, 25MeV/A, M^(calo)part > 0) nous ont permis d’obtenir un ensemble statistique coh´erent et homog`ene d’´ev´enements sources sur un intervalle cons´equent en ´energie d’excitation.

Nbre % Complet % Compact Complet 1476819 - -Compact 991939 67,2 -Z1Z2 < 900 900207 61,0 90,8 M^(calo)_part > 1 639509 43,3 64,5 Z_s≤ 79 580361 39,3 58,5 E∗ ≥ 1.25 563224 38,1 56,8 Zs/Ztot ≥ 0.9 222171 15,0 22,4 Zs/Ztot ≤ 1 197390 13,4 19,9 Source 197390 13,4 19,9

Tab.2.4 – Coˆut statistique des diff´erentes s´elections appliqu´ees aux ´ev´enements complets des QP d’Au (ordre chronologique). La premi`ere colonne regroupe les nombres d’´ev´enements restant apr`es la s´election, la deuxi`eme, le pourcentage par rapport aux ´ev´enements complets et la troisi`eme, le pourcentage par rapport aux ´ev´enements compacts.

Ces s´elections sont indispensables pour la pertinence des ´etudes thermostatistiques r´ealis´ees dans la suite de ce travail et le coˆut statistique en est le prix `a payer (tableau 2.4). L’ensemble des s´elections (´ev´enements sources) correspond `a un rejet de 87% des ´ev´enements complets s´electionn´es dans le chapitre 1 (tableau 1.5) et 80% des ´ev´enements compacts (premi`ere partie de ce chapitre).

Chapitre 3

Bimodalit´e du plus gros fragment dans

le quasi-projectile d’or et transition de

phases du premier ordre.

3.1 Mise en contexte.

3.1.1 Variables propos´ees au sein de la collaboration INDRA.

Deux analyses principales ont ´et´e r´ealis´ees sur les donn´ees INDRA pour mettre en ´evidence un signal de bimodalit´e.

La premi`ere concerne les collisions centrales Xe+Sn [30]. Dans cette analyse une variable mimant la diff´erence de densit´e entre la partie liquide et gaz de chaque ´ev´enement est propos´ee. Celle-ci n´ecessite l’introduction d’une taille discriminante entre les deux phases. Le comportement bimo-dal de cette variable est clair et se situe `a une ´energie incidente de 39 MeV/A. La localisation du signal semble correspondre plus `a la sortie de la zone de coexistence, zone d´eduite du signal de fluctuations anormales des ´energies configurationelles (FAEC, voir chapitre 5 et r´ef´erences mentionn´ees).

Une deuxi`eme analyse [31, 32], concernant l’´etude des quasi-projectiles de Xe et d’Au, propose une mise en commun des signaux de transition de phases. Concernant la bimodalit´e, l’obser-vable reli´ee, ici, au param`etre d’ordre de la transition est l’asym´etrie entre les deux plus gros fragments (Zasym). L’observation de la distribution bimodale de cette observable permet ensuite la discrimination des deux phases pour ´etudier leur comportement respectif. Cette analyse ne permet pas d’obtenir, `a partir de l’´etude de la bimodalit´e, une information quantitative sur la zone de coexistence. Cette derni`ere n’est d´eduite qu’`a partir du signal de FAEC. Le choix de Z<sub>asym</sub>est en grande partie motiv´e par sa forte corr´elation avec le plus gros fragment (Z<sub>1</sub>), mais il est dommage de ne pas avoir fait l’´etude du ∆-scaling sur Zasympour confirmer le choix de cette variable. La prise en compte seulement des deux premiers fragments pour d´efinir l’observable est discutable surtout lorsque le lot d’´ev´enements n’a pas une taille homog`ene. On verra d’ailleurs dans le chapitre 4 que, si l’asym´etrie en charge est une tr`es bonne repr´esentation des partitions, elle ne poss`ede pas un comportement similaire, contrairement au Z1, que l’on soit en collisions

centrales ou p´eriph´eriques. Ceci, si on part de l’hypoth`ese que la transition de phases dans les noyaux est la mˆeme quel que soit le mode de production, est un peu handicapant pour une observable cens´ee d´ecrire un param`etre d’ordre.

Concernant la discussion sur le lien entre bimodalit´e et transition de phases [33–36], dans les col-lisions d’ions lourds, une hypoth`ese avanc´ee dans [37] est le rˆole primordial du moment angulaire dans l’observation du signal. Cette hypoth`ese est d´evelopp´ee `a l’aide du g´en´erateur d’´ev´enements HIPSE [38]. La difficult´e concerne la mise en ´evidence exp´erimentale de la pr´esence de moment angulaire dans les donn´ees pour infirmer ou confirmer cette hypoth`ese.

3.1.2 Hypoth`eses de d´epart et raisonnement g´en´eral.

Dans la pr´esente analyse, on part d’un ensemble d’´ev´enements correspondant `a des sources ´equilibr´ees de taille homog`ene.

Si on se place dans le cas o`u le syst`eme subit une transition de phase avec chaleur latente, l’´energie est param`etre d’ordre de cette transition. Ceci implique [39] que l’entropie de Boltzmann (S=log W), repr´esent´ee en fonction de l’´energie, pr´esente une r´egion convexe dans la zone de transition. Pour l’observer exp´erimentalement, il faudrait a priori r´ealiser l’´etude de la bimodalit´e dans un ensemble o`u la distribution d’´energie refl`ete sans biais l’entropie de Boltzmann. Un tel ensemble est par exemple fourni par l’ensemble canonique [33–36] o`u les fluctuations d’´energie sont control´ees par les ´echanges avec un thermostat, et la convexit´e de la distribution d’´energie co¨ıncide avec la convexit´e de l’entropie. Dans les collisions p´eriph´eriques l’´energie est libre de fluctuer, mais sa distribution est essentiellement determin´ee par la dynamique de la voie d’entr´ee. On verra dans la suite que la distribution de l’´energie est biais´ee aux hautes dissipations du fait des effets de voie d’entr´ee. Il nous faut donc introduire une variable suffisament corr´el´ee a l’´energie, et en mˆeme temps s’affranchir du biais induit par la distribution exp´erimentale d’´energie d´epos´ee pour mettre en ´evidence le signal de bimodalit´e. Le Z₁ ´etant une bonne estimation de l’´energie thermique [40] quel que soit le mode de production et la taille du syst`eme (chapitre 4 et 5 de cette th`ese), on le choisit et on ´etudiera la corr´elation exp´erimentale Z1− E∗. La m´ethode choisie pour mettre en ´evidence le signal est la renormalisation de cette corr´elation sous la contrainte d’une distribution ´equiprobable de E∗. Si les deux variables sont trop corr´el´ees o`u si l’´evaluation de E∗ n’est pas assez pr´ecise, la proc´edure pourrait tuer cette bimodalit´e. Le fait que celle-ci soit observ´ee fait ressortir le rˆole sp´ecifique du Z<sub>1</sub> malgr´e la contrainte en taille impos´ee au syst`eme.

Cette bimodalit´e du Z1 n’est pas un effet de taille et tend `a montrer le caract`ere volumique de la multifragmentation. De ceci d´ecoule un possible lien entre la densit´e, v´eritable param`etre d’ordre de type Liquide-Gaz et le Z1 qui refl´eterait donc une combinaison entre les deux param`etres d’ordre : ´energie et densit´e.

Son comportement sp´ecifique s’illustre aussi dans le signal du ∆-scaling [41, 42], ph´enom`ene de criticit´e traduisant dans les syst`emes infinis, une transition du deuxi`eme ordre. Pour les syst`emes finis, diff´erents travaux th´eoriques ont montr´e le rˆole important des effets de taille dans ce type de signaux, et le caract`ere ambigu des conclusions que l’on peut en tirer concernant l’ordre de la transition [43–45]. Leurs observations en coh´erence avec les signaux du premier ordre ne sont donc pas contradictoires [46].Ainsi l’observation simultan´ee de la bimodalit´e et du signal

de FAEC semble ˆetre un des moyens pour obtenir une information fiable sur l’ordre de la transition que subissent les noyaux. Leur mise en ´evidence permettrait aussi d’obtenir des informations sur la zone de coexistence de deux mani`eres diff´erentes.