dc.creator | Castro, Rosália Krüger de | |
dc.date.accessioned | 2023-07-04T13:05:57Z | |
dc.date.available | 2023-07-04T13:05:57Z | |
dc.date.issued | 2012-09-01 | |
dc.identifier.citation | CASTRO, Rosália Krüger de. Implicações fenomenológicas da alta densidade partônica na produção de diléptons para energias de raios cósmicos. 2012. 98f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-graduação em Física. Instituto de Física e Matemática. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2012. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9747 | |
dc.description.abstract | Particles coming from the space reach our atmosphere at all moment and could come with
extremely high energy of orders of 1020 eV and because of this are denominated Ultra High
Energy Cosmic Rays (UHECR). In the interaction of these cosmic rays with the atmosphere
the center of mass energies can be larger than those obtained in the current laboratories,
which allows to testing the strong interaction theory in an unexplored kinematical regime.
The interaction of the UHECR with the atmosphere produce extended cosmic ray extensive
air showers. This extensive air shower is a superposition of a hadronic cascade, which is
situated in the central part, and an electromagnetic cascade, initiated by photons from
decays neutral pions produced by the hadronic part, or through the Drell-Yan process,
which considers the direct interaction of the primary particle with the nuclei of atoms in
the atmosphere generating the dileptons. Our objective in this work is to estimate the high
density effects in the Drell-Yan process and the consequent influence on the electromagnetic
cascade induced by them. The dipole approach is used as the theoretical framework for
cross sections calculation. In this formalism, the interaction between projectile and target
is described by the dipole cross section σdip which is directly associated with the dynamics
of Quantum Chromodynamics (QCD) at high energies. This interaction depends on the
particles density in the target and any high density effect is included in this cross section.
In this study we investigate the effects of the high parton density in the Drell-Yan process,
in proton-proton (pp) and proton-nuclei (pA) collisions, considering mass and transverse
momentum distributions of dileptons produced at LHC and UHECR energies. A comparison
between the models of σdip proposed by Golec-Biernat and W¨usthoff (GBW) and Albacete
et al. (rcBK), that describe the partonic saturation physics, in pp collisions for energies of
RHIC and LHC accelerators and UHECR, are performed. For comparison, we calculated
the cross section for production of dileptons using the first order expansion in the GBW,
where high density effect are not present. The calculations presented in this work using
the model rcBK are made and presented for the first time. For pA collisions we consider
four different models, we performed a comparison between them considering the lead core
to the LHC energy and nitrogen cores (air) to the energy of the UHECR. Our results
demonstrate that the high density effects are very large, 102 to pp collisions and ≈ 103
to pA collisions, for small transverse momentum for the UHECR energies. These results
show that the high density effects need be considered in the cross section calculation for the
dileptons production, and consequently, in the simulations of UHECR interactions with the
atmosphere. | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Física | pt_BR |
dc.subject | Raios Cósmicos Ultra-Energéticos | pt_BR |
dc.title | Implicações fenomenológicas da alta densidade partônica na produção de diléptons para energias de raios cósmicos | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Silva, Marcos André Betemps Vaz da | |
dc.description.resumo | Partículas vindas do espaço atingem nossa atmosfera a todo o instante e podem chegar
a energias extremas da ordem de 1020 eV , sendo assim, chamadas de Raios Cósmicos Ultra-
Energéticos (UHECR). Na interação destes raios com a atmosfera temos um processo com
energia muito superior `as obtidas em laboratórios, o que permite investigar a teoria das
interações fortes em um regime cinemático inexplorado. Como resultado da interações
dos UHECR com a atmosfera surge os chuveiros atmosféricos extensos. Esse chuveiro atmosférico extenso consiste em uma superposição de uma cascata hadronica, que esta situada
na parte central, e uma cascata eletromagnética, iniciada por fótons provenientes de decaimentos
de pıons neutros produzidos pela parte hadronica, ou através do processo Drell-Yan,
que consiste na interação direta da partícula primária com os nucleos de atomos da atmosfera
gerando os dileptons. Nosso objetivo neste trabalho ´e estimar os efeitos de alta densidade
no processo Drell-Yan e a consequente influencia na cascata eletromagnetica induzida por
eles. O formalismo de dipolos ´e utilizado como referencial terico para o c´alculo das seções
de choque. Neste formalismo interação entre projetil e alvo ´e considerada atraves da seção
de choque de dipolo σdip, que esta diretamente associada `a dinamica da Cromodinamica
Quantica (QCD) em altas energias. Esta interação depende da densidade de partıculas
no alvo e qualquer efeito de alta densidade ´e incluido nesta seção de choque. Neste estudo
investigamos os efeitos de alta densidade partonica no processo Drell-Yan, em colisoes proton-proton (pp) e proton-nucleo (pA), em termos da massa e do momentum transverso dos dileptons produzidos. Uma comparação entre os modelos para a σdip propostos por Golec-Biernat e W¨usthoff (GBW) e Albacete et. al. (rcBK) , que descrevem a fısica de
saturação partonica, em colisoes pp para energias dos aceleradores RHIC e LHC e dos UHECR, ´e realizado. Para efeitos de comparação, calculamos a seção de choque para a produção de dileptons utilizando a expansao em primeira ordem da GBW, onde os efeitos de alta densidade nao estao presentes. Os calculos apresentados neste trabalho utilizando o modelo rcBK sao feitos e apresentados pela primeira vez. Para colisoes pA consideramos
quatro modelos distintos, e realizamos uma comparação entre eles, considerando o n´ucleo
de chumbo para energia do LHC e n´ucleos de nitrogˆenio (ar) para energia dos UHECR .
Os resultados demonstram que os efeitos de alta densidade s˜ao muito grandes, 102 para
colis˜oes pp e ≈ 103 para colis˜oes pA, para pequeno momentum tranverso para as energias
dos UHECR. Esses resultados mostram que os efeitos de alta densidade precisam ser considerados
no c´alculo da se¸c˜ao de choque para a produ¸c˜ao de dil´eptons, e consequentemente,
nas simula¸c˜oes das intera¸c˜oes dos UHECR com a atmosfera. | pt_BR |
dc.publisher.department | Instituto de Física e Matemática | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Gonçalves, Victor Paulo Barros | |