Mesures du Flot Elliptique

´et´e produit au mˆeme point est faible. Si le nombre de paires devient important, alors la probabilit´e de recombinaison de quarks et anti-quarks ne provenant pas de la mˆeme paire devient elle aussi importante.

3.3 Suppression de Jets `a haute impulsion

trans-verse

Un parton traversant le QGP, qui est un milieu dense et chaud o `u les quarks et gluons sont d´econfin´es, donc un syst`eme color´e, va subir une perte d’´energie par radiation de gluons. Par contre si le syst`eme travers´e ´etait neutre de couleur, l’interaction du parton serait faible et le syst`eme serait alors transparent pour lui. La transparence ou non du syst`eme cr´e´e lors des collisions d’ions lourds ultra-relativistes peut ˆetre test´ee par des partons produits par la collision elle-mˆeme. En effet pendant les premiers instants de la collision, des jets de partons sont cr´e´es par des collisions dures. Si ces partons perdent de l’´energie dans le syst`eme, alors l’hadron ”dominant” cr´e´e lors de l’hadronisation du jet aura une ´energie plus faible. Les hadrons `a tr`es haute impulsion transverse fournissent donc une mesure de l’opacit´e du milieu cr´e´e. Le spectre en impulsion transverse des hadrons sera alors d´eplac´e vers les faibles impulsions transverses.

Les premi`eres indications de la suppression de jets `a haute impulsion trans-verse ont ´et´e obtenues par les collaborations STAR et PHENIX pour des collisions centrales Au+Au `a p

s NN

= 130 GeV [31] [32]. La figure 3.4 montre le rapport du nombre d’hadrons charg´es produits par collision binaire dans des collisions Au+Au divis´e par le mˆeme nombre obtenu pour des collisions p+p ( `ap

s NN =200 GeV) [33] et extrapol´e `a p s NN

= 130 GeV en fonction de l’impulsion transverse. Si le milieu cr´e´e lors des collisions Au+Au centrales au RHIC ´etait transparent, le spectre `a haute impulsion transverse devrait ˆetre proportionnel `a celui obtenu pour des col-lisions p+p, et donc le rapport pr´ec´edent serait ´egal `a 1.

3.4 Mesures du Flot Elliptique

L’anisotropie azimuthale de la distribution en impulsion transverse pour des collisions non-centrales est esp´er´ee ˆetre sensible aux premiers instants de l’´evolution de la collision. Cette anisotropie peut ˆetre ´ecrite sous la forme d’un d´eveloppement

38 3.4 MESURES DUFLOT ELLIPTIQUE

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 1 2 3 4 5 6

p

(GeV/c)

R

preliminary

FIG. 3.4 – Rapport du nombre d’hadrons charg´es par collision binaire pour des collisions Au+Au centrales `a p

s NN

= 130 GeV sur celui obtenu pour des collisions p+p ( `ap

s NN

=200GeV) extrapol´es `a la mˆeme ´energie. La ligne continue repr´esente la limite des erreurs syst´ematiques sur ce rapport, alors que la ligne pointill´ee est la moyenne des mesures au SPS. Figure extraite de [3]

39

FIG. 3.5 – Asym´etrie de la distribution de mati`ere dans des collisions `a param`etre d’impact non nul. A gauche, dans l’espace des coordonn´ees de position et `a droite dans l’espace des impulsions.

de Fourier : d 2 N dp 2 ? d = dN 2dp 2 ? [1+2 X n v n os(n)℄ ; (3.7) o `u le second coefficient, v2, est appell´e flot elliptique. Cette observable est impor-tante car elle est sensible `a la rediffusion des constituants (partons) dans le milieu dense et chaud cr´e´e par la collision. Pour des collisions `a param`etre d’impact non-nul, la zone de recouvrement des noyaux `a une forme d’amande comme indiqu´e par la figure 3.5. La rediffusion entre constituants va transformer cette anistropie d’espace en une anisotropie en impulsion. Aux premiers instants de l’´evolution du syst`eme, l’anisotropie d’espace et donc la diff´erence de gradient de pression sont importantes, mais au fur et `a mesure que le syst`eme s’´etend, celui-ci devient plus sph´erique et la force d’expansion s’att´enue d’elle-mˆeme. La valeur du flot elliptique observ´e refl`ete donc l’intensit´e de la rediffusion aux premiers instants de la colli-sion.

Le flot elliptique a ´et´e ´etudi´e intensivement ces derni`eres ann´ees `a l’AGS, au SPS et au RHIC. Les derni`eres mesures de flot elliptique pour des collisions Au+Au au RHIC montrent un grand degr´e de thermalisation du syst`eme cr´e´e lors des col-lisions les plus centrales. En effet les calculs hydrodynamiques reproduisent mieux les diff´erents r´esultats que les calculs de mod`eles purement hadroniques [34]. Ceci est l’oppos´e de ce qui avait ´et´e observ´e pour des collisions `a plus faible ´energie. Par exemple, la figure 3.6 montre la d´ependance en centralit´e du flot elliptique v2

pour les hadrons n´egatifs dans des collisions Au+Au `a p s

NN

= 130 GeV, mesur´ee par la collaboration STAR. La forme de cette d´ependance est compatible avec les calculs hydrodynamiques [35][36] (repr´esent´es par les rectangles ouvertes) et pour

40 3.4 MESURES DUFLOT ELLIPTIQUE 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 max

/n

n

v

FIG. 3.6 –v2en fonction de la centralit´e de la collision, mesur´e par la collaboration STAR pour des collisions Au+Au `ap

s NN

=130 GeV.

les collisions les plus centrales, ces calculs sont en parfait accord avec les mesures exp´erimentales duv2, ce qui montre le haut degr´e de thermalisation atteint lors de ces collisions.

3.4.1 Flot elliptique des particules ´etranges

s NN

= 17:3 GeV au SPS ainsi qu’ `a p s

NN = 130 GeV ont montr´e un comportement diff´erent des baryons ´etranges et surtout des baryons multi-´etranges par rapport aux particules non-´etranges [37][38]. Pour expliquer cette diff´erence, un sc´enario physique o `u les hyperons ne participent pas `a l’expansion collective et donc se d´ecouplent plus tˆot du syst`eme `a cause de leur faible section efficace d’interaction hadronique, a ´et´e propos´e [39]. Cette explication sugg`ere que des informations sur les premiers instants de la collision pourront ˆetre obtenues en ´etudiant le flot elliptique des hyp´erons. D’autre part, les premiers r´esultats sur le flot elliptique des particules ´etranges K

0

S,  et  au RHIC [40], montrent une saturation de v2 en fonction de l’impulsion transverse pour p

? > 2

GeV/c. Il a ´et´e sugg´er´e que ce comportement `ap ?

>2 GeV/c dans le mod`ele pQCD est reli´e au ph´enom`ene de perte d’´energie aux premiers instants de la collision (supression de jets `a haute impulsion transverse), o `u la densit´e partonique est tr`es

41