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Hadrons et matière hadronique
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Figure 3 : A gauche : Le futur détecteur à grande acceptance CLAS12 du Jefferson Lab.
A droite : le détecteur de neutron conçu et construit à l’IPN. Les longs guides de lumière permettent de recueillir la lumière
des scintillateurs hors de la zone à fort champ magnétique.
aujourd’hui totalement inconnues. On parle de cartographie tridimensionnelle du nucléon. Précisément, dans
certaines limites cinématiques ou par l’intermédiaire de règles de somme, les GPDs se réduisent aux distributions
de partons ordinaires et aux facteurs de forme qui n’apparaissent donc « que » comme des limites
de l’objet QCD plus fondamental qu’est la GPD. Il existe aussi une règle de somme qui permet de les relier
au moment angulaire total porté par les quarks ( x ), quantité à ce jour inconnue. Les GPDs contiennent
encore bien plus de physique (configurations q-qbar dans le nucléon, corrélations impulsion-position polarisées,
etc…), voir par exemple, K. Goeke et al. Prog.Part.Nucl.Phys.47:401-515,2001 et M. Diehl, Phys.
Rept.388:41-277,2003 pour des revues extensives.
”LE GROUPE DE L’IPN
A PRIS EN CHARGE UN
IMPORTANT PROJET
INSTRUMENTAL POUR
L’ « UPGRADE » DU
DÉTECTEUR CLAS. “
Expérimentalement, les GPDs sont accessibles au moyen de réactions
exclusives (c.à.d. où l’état final de la réaction est parfaitement
connu/identifié) dites « dures », c’est-à-dire où il y a factorisation
entre un processus élémentaire au niveau des partons, calculable
en théorie des perturbations de QCD et la structure non-perturbative
du nucléon, paramétrisée par les GPDs. Ce régime « dur »
est aussi appelé régime de Bjorken et correspond, dans le cas de
l’électroproduction, à un grand Q 2 (ou Q 2 est le quadri-moment
transféré au proton dans la diffusion d’électron). La réaction la
plus simple est la diffusion Compton profondément virtuelle (DVCS
pour « Deep Virtual Compton Scattering »), ep → epg. Les GPDs
peuvent être, en principe, également mesurées par des réactions
où le photon est remplacé par un méson léger (DVMP pour « Deep Virtual Meson Production »), permettant
ainsi de déterminer séparément les contributions de différentes saveurs des quarks. La figure 2 page
précédente illustre simplement ces idées.
Pendant les 15 dernières années, l’IPN (en collaboration avec le
LPSC Grenoble et le SPhN/IRFU Saclay) s’est engagé dans un
important programme expérimental destiné à mesurer les GPDs
avec le détecteur à grande acceptance CLAS et le faisceau de
6 GeV du Jefferson Laboratory (Newport-News, VA, USA). Ce
programme a donné lieu à de nombreuses publications et de premières
fortes contraintes sur les GPDs. Cet effort trouve une continuation
naturelle et un nouvel élan avec la montée en énergie du JLab
à 12 GeV, prévue dans ~2 ans. La physique des GPDs constitue
une des justifications et un des thèmes centraux pour cette montée
en énergie. En effet, de plus hautes énergies permettent de s’approcher
du régime « idéal » asymptotique de Bjorken et d’ainsi
minimiser les corrections « higher-twist » au formalisme des GPDs.
”APRÈS 2014, L’ENSEMBLE
DU DÉTECTEUR CLAS12
SERA ASSEMBLÉ ET
OPÉRATIONNEL ET LES
CAMPAGNES DE MESURE
DVCS (PROTON ET
NEUTRON) POURRONT
COMMENCER. “