La physique des ions lourds

Avec les collisions d'ions lourds, un autre domaine de la physique s'ouvre, celui de la recherche du plasma quarks-gluons (QGP). Le QGP est un état de la matière où les quarks ne sont plus confinés dans les hadrons. La densité d'énergie disponible dans les collisions au LHC est alors supérieure à la densité d'énergie seuil à laquelle est prévue une transition de phase entre la matière hadronique et le QGP. Le dispositif expérimental de CMS permettra de rechercher deux types de signatures de la formation de QGP dans la collision d'ions lourds. Le premier type de signature réside dans la mesure du taux de désintégrations en deux muons des résonances, ce qui permet d'étudier la suppression relative des $\Upsilon^{'}$ et des $\Upsilon^{''}$ par rapport aux $\Upsilon$. La seconde signature de la formation de plasma quarks-gluons consiste en une diminution de l'énergie des jets. En effet, les jets produits aux premiers instants de la collision vont se propager dans le plasma et interagir fortement avec les constituants.