Estudo do regime de altas energias da dinâmica de interações fortes na produção de partículas em colisões hadrônicas e colisões elétron - hádron - Sena, Celso Rodrigues (2022)
A busca por uma nova física e o estudo de novos estados da matéria hadrônica em colisores modernos tem proporcionado um grande avanço no campo da física de partículas. Nestes colisores, o regime de altas energias da Cromodinâmica Quântica tem sido intensamente investigado através de experimentos de colisões em altas energias. A descrição da estrutura dos hádrons no regime de altas energias presentes em colisões próton - próton, próton - núcleo e núcleo - núcleo no LHC (Large Hadron Collider ) é uma questão em aberto. Neste regime, espera-se que efeitos não lineares determinem o comportamento dinâmico do conteúdo de quarks e glúons no interior dos hádrons. Teoricamente, no limite de altas energias, observa-se que os hádrons são populados por glúons. Como uma consequência da dinâmica não linear, espera-se que o crescimento da distribuição de glúons sature. Consideramos duas alternativas para estudar a saturação de glúons, uma é através das colisões hadrônicas e outra por meio das colisões elétron - hádron. Neste trabalho investigamos as implicações fenomenológicas da dinâmica não linear via produção de quarks pesados, produção de um jato e pela produção coerente e incoerente de J/Ψ em colisões hadrônicas no LHC e FCC (Future Circular Collider ). Outra alternativa para o estudo é a produção coerente e incoerente de mésons vetoriais e o processo DVCS em colisões elétron - hádron nos futuros colisores EIC (Electron-Ion Collider ) e LHeC (Large Hadron Electron Collider ). Para isso, usamos o formalismo de dipolos de cor, que leva em conta os efeitos não lineares (saturação). Em particular, apresentamos nossos resultados para a produção de quarks charm e bottom em interações próton - próton, próton - núcleo e núcleo - núcleo, nas energias do LHC e do FCC , bem como a produção de um jato em interações próton - núcleo e núcleo – núcleo no LHC em colisões ultraperiféricas. Um outro resultado interessante é para a produção coerente e incoerente de J/Ψ no LHC e no FCC. Também estudamos a produção exclusiva dos mésons J/Ψ e φ em colisões elétron - íon no EIC, LHeC e FCC, assim como os processos DVCS em colisões elétron - próton e elétron - íon e, os processos DVCS coerente e incoerente em colisões elétron - íon no EIC e LHeC. Nesta tese analisamos os observáveis seção de choque total, distribuição de rapidez, distribuição de momento transverso e o espectro de energia em processos induzidos por fótons e em processos coerentes e incoerentes. Nossos resultados indicam que o estudo destes observáveis podem ser utilizados para investigar a dinâmica da Cromodinâmica Quântica em altas energias, em particular, os efeitos não lineares.