Production de dimuons dans les collisions  Pb-Pb à 160 GeV/Nucléon (NA50) 
 

Participation du LAPP

Collaboration Dates Clés The experiment NA50 is running at the CERN-SPS to study the production of dimuons in Pb-Pb collisions at 160 GeV/nucleon. It is based on the NA38 previous experiment apparatus, with addition of a zero degre calorimeter and of a multiplicity detector. Anomalous J/psi production has been observed.

INTRODUCTION

On s'attend à ce que les interactions Pb-Pb à 160 GeV par nucléon réalisent des conditions thermo-dynamiques favorables à la formation du plasma de quarks et de gluons (QGP) : densités d'énergie un peu plus élevées, volume plus important, meilleure thermalisation dans la collision de deux noyaux identiques. Les signatures recherchées pour la production de QGP seront les mêmes qu'à NA38. Mais l'appareillage a été amélioré par l'addition d'un calorimètre rapide à zéro degré (ZDC) (Plomb et fibre de quartz), qui permet de mesurer l'énergie totale déposée par le faisceau dans le noyau cible, et d'un détecteur de multiplicité (MD) en silicium à granularité fine (delta eta = 0.02, delta phi = 10°) à 12000 canaux couvrant l'intervalle de rapidité 1.6 < eta < 4 avec une résolution de 5 %. La détection de la ciblette où a lieu l'interaction est faite au moyen d'un système de compteurs Cerenkov à lames de quartz, seul capable de supporter la dose de radiation élevée.

RESULTATS

Des données ont été prises en 95 et 96 avec le faisceau de Pb du SPS au CERN (158 GeV/nucléon). En 1995, 50000 J/psi ont été obtenues avec une intensité ~3.2107 ion/burst, en 1996, 280000 J/psi avec une intensité ~5.4107 ion/burst. Les sections efficaces obtenues (1995) sont  pour le J/psi  et  pour le Drell Yan. Si on divise cette section efficace par "Aproj.Bcible" on obtient la section efficace moyenne "par collision nucléon-nucléon".

On a mesuré le facteur K, qui relie la section efficace Drell-Yan à la prédiction théorique au premier ordre :  en accord avec les autres expériences. Les données (95) suivent la loi en  avec .

On a porté, Fig.1, la section efficace J/psi en fonction de (AB) (95) : on voit que toutes les données sont en accord avec une loi en  avec . Ce qui s'expliquerait par un mécanisme d'absorption identique pour toutes ces réactions ; le point Pb-Pb est bien inférieur, d'un facteur 0.74±0.06 : la suppression de J/psi apparaît plus forte que la suppression "normale" observée avec des ions plus légers. Si on paramétrise les données, sous la forme d'une absorption : , où rho est la densité nucléaire, sigmaa  ~ 6 mb et  est la longueur de parcours de l'état  dans la matière nucléaire ( est relié à la centralité de la réaction), on obtient la Fig. 2, où est représenté le rapport  (95+96) en fonction de  pour différentes réactions (la section efficace Drell-Yan bien connue sert de normalisation). On voit que pour les petites valeurs de  les données Pb-Pb sont en accord avec les données S-U, alors que pour les grandes valeurs de , la suppression du J/psi est bien plus forte. De plus cette suppression "anormale" survient brusquement, ce qui pourrait correspondre à l'apparition d'un nouveau phénomène.

Différentes interprétations théoriques sont actuellement présentées : certaines y voient la signature d'un changement d'état correspondant au plasma de quark et gluon.
 

 
Fig. 1 : Section efficace de production du J/psi en fonction de Aproj.Bcible

 

 
Fig. 2 : Rapport  en fonction du paramètre (centralité)
 
CONCLUSION
Les données Pb-Pb confirment la forte suppression du J/psi en fonction de la centralité de la collision. Les données Pb-Pb ne sont en accord ni avec les données p-A et S-U ni avec les modèles classiques d'absorption : on observe un effet de seuil.