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30 Hadrons et matière hadronique
notre sujet de physique principal durant les 6 prochaines années. L'étude des collisions p+A est de première
importance pour comprendre la production des quarkonia en collisions d'ions lourds. Un physicien
de notre groupe travaille sur ce sujet en collaboration avec des théoriciens et dans le cadre d'un réseau
européen : Retequarkonia. Un physicien du groupe est aussi impliqué dans l'étude de la physique diffractive
avec ALICE.
L'arrêt long de 2017, essentiellement dédié aux mises à jour des détecteurs, arrivera très rapidement. La
R&D doit donc commencer sérieusement dès 2012. Notre équipe a commencé à explorer deux possibilités.
La première est le remplacement du système de lecture des chambres de trajectographie (CROCUS)
afin d'améliorer ses performances. Cet upgrade aura un faible coût et permettra de maintenir les compétences
en système d'acquisition temps réel et bénéficier éventuellement à d'autres expériences. La deuxième
idée est plus ambitieuse et coûteuse puisqu'elle consiste à remplacer l'ensemble de l'électronique
frontale. Ceci nécessitera le développement d'un nouveau circuit intégré pour la lecture de chambres à fils
(en comparaison aux Gassiplex et MANAS utilisés dans notre FEE) Démarrer un nouveau design d'ASIC
est très ambitieux et peut être vu dans un contexte plus large que celui d'ALICE. De plus ce développement
pourrait profiter de la présence sur Orsay du pôle de microélectronique OMEGA. La collaboration
ALICE muon travaille aussi sur la possibilité d'ajouter un tracker silicium à l'avant de l'absorbeur de hadron
du spectromètre. Ce tracker permettra de nouvelles études de physique et augmentera les performances
du spectromètre à muons.
L'expérience ALICE commence juste ses prises de données. Avec les mises à jour prévues en 2017, sa durée
de vie moyenne sera d'une quinzaine d'années. Ceci permettra de tester la QCD à très haute énergie et de
découvrir de nouvelles propriétés de la matière. Le groupe ALICE de l'IPN, qui demande le recrutement de
nouveaux physiciens permanents, veut continuer cette physique au moins pour les 10 prochaines années.
3 JLab12 GeV et les GPDs @CLAS12
Le concept de Distributions de Partons Généralisées permet d’étudier à un niveau jamais exploré la structure
des nucléons en termes de partons. Depuis de longues années deux observables bien distinctes nous
permettent de décrire le nucléon. Ce sont, d’une part, les facteurs de forme élastiques reliés à la distribution
spatiale ( ) des constituants du nucléon (mesurés dans la diffusion élastique d’électron sur le proton : eN
→ eN) et, d’autre part, les distributions de partons qui donnent les distributions d’impulsion ( ) des constituants
du nucléon (mesurées dans la diffusion inélastique d’électron sur le proton : eN → eX). Les GPDs,
dont le formalisme théorique a été introduit dans cette dernière décennie, permettent d’améliorer encore
notre connaissance de la structure interne du nucléon, en donnant la corrélation entre les deux distributions
précédentes (distributions spatiales transverses et distributions d’impulsion longitudinales), corrélations
Figure 2 : A gauche : le diagramme de « sac à main » qui illustre la factorisation (à grand Q 2 ) de la réaction DVCS entre un processus
« dur »/perturbatif exactement calculable en QCD (ou en QED) et la structure non-perturbative du nucléon, paramétrisée
par les 4 GPDs H, E, Htilde et Etilde, qui correspondent aux 4 amplitudes d’hélicité indépendantes de la réaction.
A droite : illustration d’un des aspects de la physique des GPDs : elles contiennent l’amplitude de probabilité de trouver un
quark dans le nucléon avec une fraction d’impulsion x à une distance spatiale transverse bperp.