Charm suppression in Pb-Pb collisions at the LHC measured using D0 K-Ï + reconstruction with the ALICE experiment

La tesi descrive la misura della modifica della produzione di quark charm, in collisioni tra ioni piombo al Large Hadron Collider. Questa misura permette di studiare l'interazione del quark charm con il mezzo ad alta densità  à   e fortemente interagente, formato in collisioni di ioni pesanti ad energie ultra-relativistiche e le proprietà  à   di questo stato della materia. I partoni che attraversano il mezzo perdono energia per emissione di gluoni (gluonnstrahlung) e collisioni elastiche con gli altri partoni del mezzo. Il quark charm permette di studiare come variano le proprietà  à   dell'interazione in funzione della massa e della carica di colore del quark, poichà  à © i modelli teorici prevedono un comportamento diverso dei quark pesanti nel mezzo, rispetto a quelli leggeri. La misura presentata in questa tesi à  à ¨ la prima fatta in collisioni tra nuclei pesanti, attraverso la ricostruzione esclusiva dei mesoni D nel loro decadimento adronico. In particolare, verrà  à   presentata la strategia di ricostruzione del mesone D0 nel suo decadimento in due corpi D0->K-à  à  +, fatta con l'esperimento ALICE. Verranno, quindi, illustrati i risultati ottenuti con i dati di collisioni Pb-Pb ad un energia nel centro di massa per coppia di nucleoni di 2.76 TeV. In particolare, à  à ¨ stata studiata l'ottimizzazione dei tagli di selezione per misurare il segnale, estratto con un'analisi di massa invariante. Le efficienze di selezione e ricostruzione delle particelle e gli effetti di accettanza del rivelatore, sono stati considerati con uno studio Monte Carlo, per considerare gli effetti sperimentali. Nella tesi viene anche descritto in dettaglio lo studio sulle incertezze sistematiche. Il confronto delle sezioni d'urto di produzione ottenute in collisioni Pb-Pb e protone-protone, alla stessa energia, permette di misurare il fattore di modifica nucleare del mesone D0, prima evidenza diretta di perdita energia del quark charm nel mezzo. La misura à  à ¨ stata confrontata con altri risultati ottenuti nel settore dei quark pesanti alla stessa energia, e con la soppressione degli adroni carichi, per valutare le dipendenze dalla massa e dalla carica di colore del quark, nella sua interazione con il mezzo. I risultati sono stati confrontati con modelli teorici che descrivono la perdita di energia del quark charm, utilizzando diversi metodi di calcolo. I risultati sono stati recentemente approvati dalla collaborazione ALICE, una pubblicazione à  à ¨ stata proposta ed à  à ¨ in fase di review nella collaborazione.