Fotoprodução de mésons vetoriais em colisões periféricas nucleares - Freitas, Vinícius Mikael Ferreira (2025)
Nesta dissertação, estudamos a fotoprodução de Mésons vetoriais J/ψ em colisões periféricas chumbo-chumbo nas classes de centralidade de 50-70% e de 70-90%, em energias do LHC de √s = 2,76 GeV e 5,5 GeV. Como motivação, colaborações experimentais do RHIC e do LHC observaram recentemente um excesso na produção de Mésons vetoriais J/ψ em colisões periféricas nucleares em relação ao esperado teoricamente, via modelos puramente hadrônicos. Estes modelos consideram que, em colisões periféricas, onde há sobreposição dos núcleos da colisão, existe uma dominância de interações por troca de glúons e desprezam interações por troca de fótons. Nos últimos anos, alguns trabalhos sugerem que esse excesso pode estar associado a processos induzidos por fótons, nos quais um dos núcleos emite um fóton que interage com o núcleo-alvo. O estudo pode ser dividido em duas partes: primeiramente, calculamos a emissão do fóton por um dos núcleos, para a qual utilizamos a aproximação de fótons equivalentes; e, posteriormente, a interação fóton-núcleo, para a qual utilizamos o formalismo de dipolos de cor. Na aproximação de fótons equivalentes, utilizamos fluxos de fótons dependentes das distâncias, de forma que, por meio de limites de integração adequados, possamos selecionar as classes de centralidade da colisão. Neste contexto, utilizamos três fluxos efetivos adaptados para colisões periféricas: (i) o fluxo denotado por N0, que é o fluxo usualmente empregado no regime ultraperiférico; (ii) o fluxo N1, que considera um corte onde apenas fótons advindos do núcleo emissor que atingem o núcleo-alvo são considerados; e (iii) o fluxo N2, que, além de considerar o corte de N1, também aplica a restrição de que os fótons não possam acessar a região de sobreposição dos núcleos. Para todos os fluxos, utilizamos o fator de forma de monopolo. No formalismo de dipolo, para a interação fóton-núcleo, empregamos os modelos para seção de choque de dipolo GBW e IIM, em suas versões mais atuais, além de realizar uma comparação com um ajuste antigo do GBW. Outro ingrediente importante no formalismo de dipolo é a função de onda do méson vetorial, para a qual utilizamos os modelos Gaus-LC e Boosted Gaussian. Nossos resultados para as distribuições de rapidez apontam uma grande banda de incerteza teórica, especialmente relacionada à escolha do modelo de fluxo efetivo para a classe de centralidades de 50-70%. Por outro lado, para colisões menos centrais, na classe de centralidades de 70-90%, observamos uma boa concordância entre os fluxos N0 e N2, o que indica que o fluxo N2 possui uma transição para o regime ultraperiférico mais precisa do que o fluxo N1.