Nuclear effects in high-energy proton-nucleus collisions : transverse momentum broadening of energetic parton systems and soft anomalous dimension matrices

Résumé : Dans le Modèle Standard de la physique des particules, la théorie de l’interaction forte, la chromodynamique quantique (QCD), est une théorie de jauge de groupe de symétrie SU (Nc) par rapport au nombre quantique de couleur. QCD obéit à la propriété de liberté asymptotique, permettant le calcul d’observables physiques à haute énergie en utilisant la QCD perturbative (pQCD). Cette thèse traite de la description en pQCD des taux de production de hadrons dans les collisions hadroniques à haute énergie, en vue d’applications à la phénoménologie des collisions proton-noyau et noyau-noyau dans les collisionneurs de hadrons (RHIC, LHC), où des effets nucléaires (shadowing, perte d’énergie partonique, élargissement de l’impulsion transverse) entrent en jeu. Dans une première partie, j’étudie l’élargissement de l’impulsion transverse d’un système de partons énergétiques traversant un noyau, en mettant l’accent sur la structure de couleur du processus. Un cadre théorique basé sur le formalisme des dipôles est utilisé, et une équation cinétique est dérivée pour la distribution en impulsion transverse de la paire de partons, en demandant que cette paire soit dans un état de couleur donné (représentation irréductible de SU (Nc)) à la fois dans l’état initial et dans l’état final. La structure de couleur est codée dans un opérateur d’évolution de couleur, qui est obtenu pour tout type de paire de partons. Pour une paire compacte de petite taille, la dérivation donne une interprétation physique claire du processus d’élargissement de l’impulsion transverse. Dans une deuxième partie, je discute la matrice de dimension anormale Q, qui est formellement analogue à l’opérateur d’évolution précédent, et qui apparaît lors de l’ étude du rayonnement de gluons mous associé à une diffusion partonique dure 2 −> 2. Il a été remarqué que la matrice Q associée à gg −> gg a une symétrie surprenante (reliant les degrés de liberté externe et interne). J’ai développé des outils pour dériver les matrices Q associées à des diffusions 2 −> 2 impliquant des partons généralisés, afin d’explorer si la symétrie observée pour gg −> gg est fortuite ou non.
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Thèse
High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique, 2018. English. 〈NNT : 2018IMTA0086〉
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Soumis le : jeudi 7 février 2019 - 17:08:35
Dernière modification le : samedi 9 février 2019 - 01:16:30

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Florian Cougoulic. Nuclear effects in high-energy proton-nucleus collisions : transverse momentum broadening of energetic parton systems and soft anomalous dimension matrices. High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique, 2018. English. 〈NNT : 2018IMTA0086〉. 〈tel-02011152〉

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