Structure du nucléon au SPhN

Le calorimètre électromagnetique au PbF2
de l’expérience DVCS du JLab.

Il s’agit de comprendre comment les nucléons sont constitués à partir des quarks et des gluons en interaction, et de prédire leurs propriétés (distribution de charge, moment magnétique, spin, résonances, …). Le service est engagé depuis plusieurs années dans l’étude du spin du nucléon. Plusieurs expériences ont montré que les quarks ne contribuent qu’à hauteur de 30 % au spin du nucléon. Les autres contributions, en particulier celle des gluons, restent à déterminer. C’est l’objectif de l’expérience Compass utilisant un faisceau de muons polarisés au Cern. Le SPhN est fortement impliqué dans cette expérience tant au niveau des réalisations instrumentales (chambres à localisation, cible polarisée), qu’au niveau de l’analyse des données. La sonde électromagnétique est un outil privilégié pour sonder les propriétés du nucléon. Bien que notre connaissance du nucléon reste très partielle, des résultats importants ont été obtenus à JLab (États-Unis) dans la mesure des facteurs de forme du neutron et du proton.

Des mesures exclusives, basées notamment sur la diffusion Compton virtuelle profondément inélastique (DVCS), devraient permettre de déterminer de nouveaux aspects de la structure des nucléons comme la contribution du moment angulaire des quarks au spin du nucléon et les corrélations entre quarks. Ces nouvelles fonctions de structure sont décrites dans un formalisme théorique développé récemment, auquel le SPhN a contribué, celui des distributions de partons généralisées (GPD). Nos équipes participent à JLab à ces premières mesures DVCS sur le proton et sur le neutron. Ces études seront poursuivies à plus haute énergie avec les faisceaux polarisées de JLab (12 GeV) et du Cern.

#292 - Màj : 03/09/2009

Département de Physique Nucléaire

Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers