Fenomenología del espín del protón y cromodinámica cuántica - Lucero, Gonzalo (2021)
En esta tesis se abordó la temática del espín del protón, más específicamente, la contribución que hacen a éste sus constituyentes fundamentales que son los quarks y los gluones, a través de un análisis global en el marco de la cromodinámica cuántica. En particular se implementó la metodología de réplicas, que nos permitió estimar las incertezas de forma muy eficiente e introducir conjuntos de datos nuevos y sus impactos en las determinaciones de las distribuciones de helicidad de quarks y gluones. Con respecto a las incertezas, validamos la metodología haciendo una comparación con la de los multiplicadores de Lagrange obteniendo resultados consistentes. Luego, basándonos en la técnica de reweighting incorporamos al análisis datos más recientes de la colaboración STAR del Brookhaven National Laboratory sobre producción de dijets en colisiones protón-protón polarizadas con energía del centro de masa de √s = 200 GeV y con energía del centro de masa de √s = 510 GeV para diferentes topologías que especificaremos más adelante y también datos de jets inclusivos. Por otra parte se realizó una combinación de los impactos individuales para determinar el estado actual del conocimiento que tenemos sobre las distribuciones de helicidad. Cabe destacar que incluimos datos a los que nunca se les había hecho un estudio de impacto, con lo cual estos fueron los primeros estudios relacionados a esos conjuntos. Encontramos un impacto significativo de los datos nuevos tanto en la forma como en las incertezas de la polarización de los gluones. Con el objetivo de realizar proyecciones del impacto del nuevo Electron Ion Collider que se comenzará a construir próximamente en Brookhaven, generamos y analizamos los pseudo-datos de colisiones electrón-protón polarizadas tanto para procesos de dispersión inelástica profunda inclusiva como semi-inclusiva en dos configuraciones de energía diferentes, como también procesos inclusivos con blancos de helio, utilizando la metodología de réplicas. En particular generamos un nuevo conjunto de réplicas de las distribuciones de helicidad al cual fuimos agregando la nueva información que provenía de los pseudo-datos y mediante la técnica de reweighting, estudiamos tanto el impacto individual como el combinado. Por un lado, los pseudo-datos inclusivos representarían restricciones importantes a la distribución de helicidad de gluones, mientras que los datos tanto inclusivos con blanco de helio como los semi-inclusivos generarían restricciones para las distribuciones de helicidad de los quarks de mar, como era de esperarse. Nos encontramos con un impacto realmente notable, debido a la precisión proyectada para las futuras mediciones, lo que permitiría en un futuro tener un conocimiento de las distribuciones de helicidad tanto de quarks como de gluones muy superior a la que tenemos hoy en día.