Mesure des muons de décroissance des saveurs lourdes ouvertes et des particules associées aux jets dans les collisions p-Pb et Pb-Pb avec ALICE au LHC

Measurements of muons from open heavy-flavour hadron decays and jet particles in p-Pb and Pb-Pb collisions with ALICE at the LHC Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes ont pour objectif l’étude d’un état de matière en interaction forte dans des conditions extrèmes de température et de pression, le plasma de quarks et gluons (QGP). Les sondes dures, comme par exemple les saveurs lourdes et jets, ont un rôle important pour l’étude des propriétés du QGP car ells produites aux premiers instants de la collision et participent aux différentes étapes de la collision. Le facteur de modification nucléaire RAA et le second coefficient d’anisotropie azimutale v2 sont des observables fondamentales pour l’etude des propriétés du QGP. L’intérêt de l’étude des sondes dures dans les systèmes de petite taille, pp et p–Pb, a d’abord été limitée aux tests des calculs perturbatifs de chromodynamique quantique, à l’étude les effets nucléaires froids et à fournir la référence pour les mesures dans les collisions d’ions lourds. Les petits sytèmes font l’objet de nombreuses études depuis la mise en évidence d’effets habituellement attribués à la présence du QGP dans les collisions d’ions lourds, dont l’origine est intensément débattue. Cette thèse est dédiée à l’etude des saveurs lourdes ouvertes via le canal semi-muonique aux grandes rapidités et des particules chargées associées aux jets aux rapidités centrales dans les p–Pb et Pb–Pb avec le détecteur ALICE au LHC. Une importante suppression des taux de production des muons de décroissance des hadrons charmés et beaux d’environ un facteur trois, compatible avec des pertes d’énergie importantes dans le milieu, est observée dans les collisions centrales (0–10%) Pb–Pb à √sNN = 2.76 et 5.02 TeV. Les résultats de grande précision apportent des contraintes fortes aux paramètres des modèles. Un coefficient v2 non nul a été mesuré pour les muons avec les corrélations à deux particules et les cumulants d’ordre deux dans les collisions p–Pb de grandes mutiplicités à √sNN = 8.16 TeV. La significance est de 4.6σ  (2.03 < ycms < 3.53) and 7.6σ  (-4.46 < ycms < -2.96) dans la region 2 < pT < 6 GeV/c dominée par la contribution des muons de décroissances des hadrons charmés et beaux. Les résultats sont comparés avec des modèles traitant les effets dans l’état initial de la collision et apportent de nouvelles contraintes pour l’interprétation des effets “collectifs” dans les systèmes de petite taille. Le coefficient v2 a aussi mesuré à mi-rapidité pour les particules associées aux jets à partir d’une nouvelle technique utilisant les corrélations à trois particules. Ce coefficient mesuré pour la première fois au LHC dans les collisions p–Pb à √sNN = 5.02 TeV jusqu’à des faibles impulsions transverses (pT = 0.5 GeV/c) est positif. Il est comparé à une mesure similaire dans les collisions semi-centrales Pb–Pb √sNN = 5.02 TeV ainsi qu’à la mesure du v2 des particules chargées dans les deux systèmes. Des comparaisons avec le modèle de transport AMPT sont également discutées. Les résultats apportent des contraintes importantes pour la compréhension de l’origine des effets “collectifs” dans les petits systèmes.