Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 1 Produzione di charm e beauty in collisioni nucleo-nucleo: Motivazioni e primi risultati da RHIC Andrea Dainese.

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1 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 1 Produzione di charm e beauty in collisioni nucleo-nucleo: Motivazioni e primi risultati da RHIC Andrea Dainese

2 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 2 Contenuti La fisica di ALICE: collisioni nucleo-nucleo (AA) ad alta energia Perche e interessante studiare la produzione di heavy quark in collisioni AA Charm al Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Brookhaven primi segnali limiti di macchina e rivelatori

3 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 3 Materia di QCD ad alta densita Diagramma di fase di QCD la materia adronica esiste in diversi stati ad alta densita di energia la materia nucleare subisce una transizione di fase verso un quark-gluon plasma deconfinato Temperature Baryonic density U. Heinz E possibile deconfinare i quark?

4 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 4 Collisioni nucleo-nucleo Collisione di ioni pesanti ad alta energia: alta densita di energia (> 2–3 GeV/fm 3 ) su un volume esteso (> 1000 fm 3 ) Evidenza di deonfinamento all SPS (Pb-Pb, ) RHIC sta continuando lo studio a Prossimo passo: LHC con Pb-Pb a deep deconfinement: gas ideale di gluon e quark con densita di energia ~ 100 GeV/fm 3 abbondante produzione di jet e heavy quark strumenti per studiare le proprieta del QGP

5 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 5 Heavy quark come sonde di QCD Sonde ben calibrate (pp + pQCD) e sensibili alle proprieta del mezzo (densita di energia e di colore …) Danno informazioni su queste proprieta medium probe IN (known from pp, pA + pQCD) probe OUT IN vs. OUT q: fast color singlet g: fast color octet Q: slow color singlet QQbar: slow and (weakly-)bound color singlet/octet perdita di energia? meno perdita di energia? prod. termica? dissociazione? aumento?

6 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 6 Perdita di energia nel mezzo I partoni attraversano ~ 5 fm di materia ad alta densita di gluoni Perdita di energia per radiazione di gluone modifica le distribuzioni in momento depende dalle proprieta del mezzo SONDA Si puo studiare confrontando le distribuzioni in p t in AA e in pp: < 1 perdita di energia

7 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 7 Jet quenching in Au-Au 200 GeV -RHIC PHENIX Collab. nucl-ex/0304022 N collision scaling Fattore 4 di soppressione in collisioni Au-Au centrali!

8 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 8 Q Perdita di energia per gli heavy quark? Effetto dead cone? Heavy quark con energia < 20–30 GeV/c v << c Radiazione di gluone soppressa ad angoli < m Q /E Q effetto dead cone Implica minore perdita di energia per charm e beauty Quenching di D(B) ridotto Rapporto D(B)/pioni aumentato e sensibile alla densita del mezzo

9 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 9 Misure di open charm a RHIC Esperimenti di RHIC non hanno rivelatori dedicati alla ricostruzione dei vertici secondari In pp e d-Au (bassa molteplicita): open charm nei canali esclusivi via massa invariante In Au-Au (elevato fondo: dN ch /dy ~ 750!): open charm nei canali semi-elettronici: identificazione elettroni (EM cal.) sottrazione contributi fondi: conversioni, decadimenti mesoni leggeri distribuzione in p t elettroni da D

10 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 10 Open charm in d-Au = 1.12 ± 0.20 ± 0.37 mb from D data PHENIX PRELIMINARY D esclusivi D e+X

11 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 11 1/T AA 1/T AB EdN/dp 3 [mb GeV -2 ] Open charm in Au-Au Errori ancora elevati (run con maggiore statistica appena concluso) Effetti di quenching non evidenti. Dead cone per il charm?

12 Padova - 21 maggio 2004 Andrea Dainese 12 ALICE a LHC (prossimo talk) LHC: sezioni durto piu elevate di un fattore ~10 per il charm e ~100 per il beauty ALICE: rivelatori ottimizzati per la ricostruzione di D e B in ambiente ad alta molteplicita Ricco programma di fisica di c & b in collisioni pp, p-nucleo e nucleo-nucleo