b - L'étrangeté

L'observation de la production d'étrangeté à STAR doit être un point fort pour la détection et l'étude d'un plasma de quarks et de gluons. En effet, les modèles théoriques prédisent une augmentation de la production de quarks étranges (s) si un tel plasma est produit. Ces quarks peuvent être produits par des mécanismes variés [16] [17]. Néanmoins deux principales voies de production se dégagent:

Interactions hadron-hadron:

Ce mécanisme est caractéristique de la production d'étrangeté dans un gaz chaud de hadrons (modèle du gaz hadronique). Par exemple, une paire de pions de charge opposée issue de la collision peut s'annihiler en donnant naissance à deux kaons de charge opposée, chacun portant un quark s ou un antiquark s.

Interaction parton-parton:

Dans un milieu déconfiné, les gluons ou bien une paire de quark-antiquark peuvent fusionner pour créer une paire ($s\overline{s}$). C'est à ce point que se produit l'augmentation d'étrangeté puisqu'il n'est plus nécessaire de fournir une paire de quark-antiquark pour produire des quarks s. L'observation d'une augmentation du taux de production de hadrons étranges signerait dans le cadre de ce modèle, le passage du système par un état déconfiné de quarks et de gluons. Une possibilité de réaliser cette étude pour différents systèmes tels que noyau-noyau, proton-noyau et proton-proton à différentes valeurs de l'énergie incidente permettra d'accéder et de normaliser l'augmentation d'étrangeté par rapport à la production observée dans des systèmes comme p-p où la température est trop faible pour observer une transition de phase vers un état déconfiné de quarks et de gluons. Le tableau 1.3 présente les particules étranges qui seront mesurables ainsi que les temps de prise de données nécessaires pour réaliser les différentes analyses, avec un taux de déclenchement nominal de 1 Hz.

Tableau 1.3: Estimation des temps de faisceau nécessaires aux différentes analyses [18].

	Type d'analyse
Particule	Taux de production - N		$\frac{dN}{dP_{t}} \ \& \ \frac{dN}{dy}$		$\frac{d^{2}N}{dP_{t}dy}$
	Nb évts	Temps	Nb évts	Temps	Nb évts	Temps
$K^{0}_{s}$	500	10 min	5 k	2 h	50 k	1 j
$\Lambda$	15 k	6 h	150 k	2.5 j	1.5 M	3 sem.
$\Xi^{-}$	200 k	3 j	1 M	2 sem.	10 M	4 mois
$\Omega^{-}$	7.5 M	3 mois	15 M	6 mois	/	/

Le programme d'étude des particules étranges est étroitement lié à celui des corrélations de particules puisque STAR permet l'étude des corrélations entre les paires de $K^{0}_{s}$ ou encore la mesure de la différence de temps entre l'émission des $K^{+}$ et $K^{-}$ qui traduirait, si elle est significativement importante, un phénomène de distillation d'étrangeté qui est envisageable uniquement dans la situation où une phase de PQG est créée.

Une recherche d'objets exotiques tels les étrangelets ou les MEMO [19] (Meta-stable Exotic Multi-hyperonic Objects) sera également possible à STAR. L'observation de ces objets massifs, composés de quarks u, d et s en proportions égales, serait une signature forte du passage du système par une phase de plasma.