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Résumé : Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes sont un outil unique pour créer et étudier en laboratoire la matière hadronique à hautes températures et hautes densités d’énergie. D’après la QCD, un état déconfiné de la matière hadronique, le Plasma de Quarks et de Gluons (QGP), devrait être créé à des températures excédant les 200 MeV. La production des états de charmonia (J/ψ et ψ(2S)) est l’une des multiples sondes étudiées pour accéder aux propriétés du QGP. En présence d’un milieu dense interagissant fortement, son taux de production est affecté par différents mécanismes variant avec l’énergie de la collision.
De plus, la collaboration ALICE a reporté en 2015 une première mesure d’un excès de J/ψ résidant à très basse impulsion transverse lors de collisions Pb-Pb à √sNN = 2.76 TeV. La photoproduction cohérente fut proposée comme mécanisme sous-jacent, bien qu’inattendu lors de collisions dominées par les interactions hadroniques.
Dans cette thèse, la production inclusive de J/ψ a été mesurée avec les collisions Pb-Pb à √sNN = 5.02 TeV à l’aide du spectromètre à muons de l’expérience ALICE. La mesure de son facteur de modification nucléaire (RAA) a été étendue à l’ensemble des données correspondant à une luminosité intégrée record de 750 μb^(-1) et permettant une meilleure précision en centralité. Enfin, la section efficace de photoproduction cohérente a été extraite à partir d'un taux significativement supérieur à 5σ dans les collisions d'une centralité de 30-50%, 50-70% et 70-90%. Dans le collisions centrales 10-30% la photoproduction est mesurée avec une significance de 1.4σ.
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Title : Measurement of the J/ψ production in Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV with the muon spectrometer of the ALICE-CERN experiment
Abstract : Ultra-relativistic heavy ion collisions aim at creating and studying, in the laboratory, the hadronic matter at high temperature and energy density. According to the QCD, a deconfined state of partonic matter, the Quark-Gluon Plasma (QGP), should be created at temperatures exceeding 200 MeV. The production of charmonium states (J/ψ and ψ(2S)) is one of the various probes studied to access to the QGP properties. In the presence of a strongly interacting medium, its production rate is affected by different mechanisms varying with the energy of the collision.
Also, the ALICE Collaboration reported in 2015 the first measurement of an excess in the yield of J/ψ at very low transverse momentum in Pb-Pb collisions at √sNN = 2.76 TeV. The coherent photoproduction was proposed as the potential, although unexpected, underlying mechanism in collisions dominated by hadronic interactions.
In this thesis, the inclusive J/ψ production was measured in Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV with the muon spectrometer of the ALICE experiment. The measurement of its nuclear modification factor (RAA) has been extended to the full data set corresponding to an integrated luminosity of 750 μb^(-1) and allowing for a better accuracy in centrality. Finally, the coherent photoproduction cross section has been extracted from a yield with a significance greater than 5σ in the 30-50%, 50-70% and 70-90% centrality ranges. In the 10-30% central collisions the photoproduction is measured with a significance of 1.4σ.
