Características hidrodinámicas del medio producido en colisiones Pb-Pb sqrt{s_{nn}} = 2.76 tev y 5.02 TeV en el LHC utilizando el detector ALICE

• Autores: Víctor González Sebastián
• Directores de la Tesis: Pedro Jorge Ladron de Guevara Montero (dir. tes.), Ana María Marín García (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Hydrodynamic characteristics of the medium produced in Pb-Pb collisions at sqrt{s_{nn}} = 2.76 TeV and 5.02 TeV at the LHC using the ALICE setup
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Dobado González (presid.), Ángel Gómez Nicola (secret.), Eusebio Sánchez Álvaro (voc.), Alice Elisabeth Ohlson (voc.), Begoña de la Cruz Martínez (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Física
    • Física atómica y nuclear
      • Iones atómicos
      • Procesos de colisión
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    La constatación de que el medio producido en colisiones ultra-relativistas de iones-pesados, denominado quark-gluon plasma (QGP), se comporta casi como un fluido ideal, originó un aluvión de iniciativas para intentar determinar sus características. Aparte de la ecuación de estado y del diagrama de fases, las características más relevantes de un fluido son sus coeficientes de transporte. Habitualmente la extracción de los coeficientes de transporte del QGP se realiza comparando resultados experimentales con predicciones de simulaciones hidrodinámicas. Utilizar modelos para inferir los coeficientes de transporte incorpora una incertidumbre inherente a la elección del modelo y a las condiciones iniciales con las que se inicia la simulación.

    S. Gavin et al. propusieron un correlador del momento transverso de dos partículas para extraer la viscosidad específica de cizalla del QGP y, posteriormente, para extraer su tiempo de relajación. A. Dobado et al. propusieron un correlador de energía/momento transverso de dos partículas para extraer la viscosidad específica de volumen del QGP.

    Esta tesis se enfoca en la extracción del correlador de momento transverso de dos partículas en función de la separación angular relativa. La medida del correlador independiente de la carga (CI) en colisiones Pb-Pb se realiza por primera vez a energías del LHC. La medida del correlador dependiente de la carga (CD) en colisiones Pb-Pb, y de ambos, CI y CD, en colisiones pp y p-Pb, es la primera vez que se realiza. El correlador se parametriza utilizando un modelo multicomponente bidimensional, novedoso para este correlador. El comportamiento del correlador se compara con resultados a energías RHIC y con predicciones de modelos teóricos. Utilizando la evolución de la anchura del correlador con las características de la colisión se ha extraído un valor para la viscosidad de cizalla en el rango de los extraídos en la literatura. Los resultados en sistemas pequeños, pp y p-Pb, permiten cualificar al correlador como sensible a la formación del QGP.

  • English

    The finding that the medium produced in ultra-relativistic heavy-ion collisions, denominated quark-gluon plasma (QGP), behaves nearly like an ideal fluid, caused a flood of initiatives to try to determine its characteristics. Apart from the equation of state and the phase diagram, the most relevant characteristics of a fluid are its transport coefficients. Usually the extraction of the transport coefficients of QGP is carried out comparing experimental results with predictions from hydrodynamic simulations. Using models to infer transport coefficients incorporates an uncertainty inherent in the choice of the model and the initial conditions with which the simulation begins.

    S. Gavin et al. proposed a two-particle transverse moment correlator to extract the specific shear viscosity of QGP and subsequently to extract its relaxation time. A. Dobado et al. proposed a two-particle energy/transverse momentum correlator to extract the specific bulk viscosity of QGP.

    This thesis focuses on the extraction of the two-particle transverse momentum correlator as a function of the relative angular separation. The measurement of the (CI) correlator in Pb-Pb collisions is made for the first time at LHC energies. The measurement of the charge dependent (CD) correlator in Pb-Pb collisions, and of both, CI and CD, in pp and p-Pb collisions, is the first time being made. The correlator is parameterized using a two-dimensional multicomponent model, novel for this correlator. Correlator's behavior is compared with results at RHIC energies and with predictions from theoretical models. Using the evolution of the width of the correlator with the characteristics of the collision, a value for the shear viscosity in the range of those available in the literature has been extracted. The results in small systems, pp and p-Pb, allow qualifying the correlator as sensitive to the formation of the QGP.