Les basses masses avec le spectromètre Dimuon dALICE Introduction générale Simulation des performances du spectromètre Dimuon Journées QGP - France R.

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1 Les basses masses avec le spectromètre Dimuon dALICE Introduction générale Simulation des performances du spectromètre Dimuon Journées QGP - France R. Tieulent, 3-6 Juillet 2006, Etretat

2 Motivations Physiques Létude des di-leptons de basses masses offre la possibilité détudier des sujets de physique intéressants : Effets de milieu sur la masse et la largeur des mésons vecteurs ce qui est due à la restauration de la symétrie chirale Augmentation de létrangeté au travers du méson lien avec laugmentation générale de létrangeté dans la phase déconfinée

3 Symétrie chirale Symétrie chirale = symétrie du lagrangien de QCD lorsque M quarks 0 M quarks 0, mais M u,d << QCD (M u M d qqMeV et QCD 1 GeV) La symétrie chirale peut être considérée comme une symétrie approximative de QCD On utilise la valeur du condensat de quark ( ) comme paramètre dordre de la symétrie chirale Un paramètre dordre 0 brisure spontanée de la symétrie 0 -(240 MeV) 3

4 Pourquoi les mésons vecteurs de basses masses ? Résonance J/ Masse (MeV/c 2 ) 770782102030979460 Largeur (MeV/c 2 ) 1508.44.40.0870.052 c (fm) 1.323.44522683752 BR + - (%) 4.6 10 -3 9.0 10 -3 2.9 10 -2 5.92.5 Les mésons de basses masses ont un temps de vie plus court : plus sensible aux effets de milieu (restauration de la symétrie chirale), masse invariante des dimuons reflète directement leurs distributions en masse au moment de la décroissance. Les quarkonia de haute masse ont un temps de vie très supérieur à celui du QGP : plus sensible aux effets du déconfinement le signal réside plus dans lamplitude que dans la forme de la distribution en masse

5 Mesures précédentes charm qq Dalitz NA50 Pb-Pb 158 AGeV Excès dans LMR (0.2-0.6 GeV) observé par CERES en diélectrons Pas de modification vue par NA50 en dimuons Mesures pas forcément contradictoires car zones cinématiques différentes CERES Pb-Au 158 AGeV

6 Résultats de NA60 NA60 a mesuré les basses masses en dimuons avec une résolution et une statistique jamais atteinte ( = 23 MeV) Et effet plus marqué à bas p T All P T P T < 0.5 GeV Net excès piqué à M augmentant avec la centralité

7 Le spectromètre dimuon dALICE Absorber, beam shield, muon filter Dipole magnet (0.7 T) Tracking : 5 stations of 2 plans of Cathode Pad Chambers Trigger : 2 stations of 2 plans of Resistive Plate Chambers + Tracking chambers Absorber Dipole Trigger chambers

8 Acceptances 0 No Cut p T >0.5 p T >1. 0 No Cut p T >0.5 p T >1. Acceptance quasi-nulle pour p T (dimu) < 0.5 GeV due à la coupure naturelle du spectro à p T(single) ~ 0.5 GeV/c Les effets de milieu recherchés sont surtout visible à bas p T

9 Efficacité de reconstruction 0 No Cut p T >0.5 p T >1. max =100 Augmentation de lefficacité de reconstruction à bas p T : Augmentation de max de 100 à 1000 p/p ( ) : 1% 2% quand max 100 1000

10 Résolutions 0 M = 53 MeV/c 2 M = 57 MeV/c 2 Résolutions obtenues avec p T(single) > 0.5 GeV/c et max =1000 Le passage à max =1000 na aucune influence sur la résolution en masse

11 Collisions p-p à 14 TeV (Plot from H. Wöhri) AliGenMUONCocktailpp préparé pour le PDC06, pp @ s = 14 TeV: Comprends les résonances (J/, ',, ', '') et événements MB Pythia, incl. Charme et beauté ouverte + les basses masses Sélection des événements : au moins 2 muons dans le spectro + p T cut à 1 GeV/c Génération dans 4 avec tous les canaux de décroissance ouverts (pas de biais) J/

12 Collisions Pb-Pb Collisions @ 5.5 TeV/n ; L = 5.10 26 cm -2.s -1 ; 1 mois de données (10 6 s) Bruit de fond non-corrélé : FASTSIM (uncorrBg.C) Résonances générées avec AliGenParam normalisation en utilisant les résultats de Pythia à 5.5 TeV No Centrality Cut p T(single) > 0.5 GeV/c No Centrality Cut p T(single) > 0.5 GeV/c

13 Spectre en masse vs. Centralité P T (single) > 1 GeV/c + Coupure basse en P T pour le trigger

14 Spectres en masse avec p T (single) > 0.5 GeV P T (single) > 0.5 GeV/c + Coupure naturelle en P T du spectro

15 Rapport Signal sur Bruit P T (single) > 0.5 GeV/c Résonance0<b<3 fm3<b<6 fm6<b<9 fm9<b<12 fm12<b<16 fm 0.009 0.0130.0250.090.9 0.0370.0520.1010.353.7 0.0140.0200.0390.131.5 P T (single) > 1 GeV/c Résonance0<b<3 fm3<b<6 fm6<b<9 fm9<b<12 fm12<b<16 fm 0.05 0.070.130.45.1 0.190.280.511.919.7 0.080.110.210.78.1

16 Conclusions Etudes des résonances de basses masses possible avec ALICE-Dimuon Il va falloir trouver un compromis entre : optimisation du rapport S/B Coupure à p T (single) > 1 GeV/c et optimisation de lacceptance à bas p T Coupure à p T (single) > 0.5 GeV/c Car les effets de milieu recherché son dominant à bas p T

17 Excess spectra from difference data- cocktail No cocktail and no DD subtracted p T < 0.5 GeV Clear excess above the cocktail, centered at the nominal pole and rising with centrality Similar behaviour in the other p T bins