Etude de la production de photons isolés dans les états finals hadroniques des collisions e+e- au LEP dans l'expérience ALEPH

Les photons isolés, observés dans les désintégrations hadroniques du bozon Z0 créé dans les annihilations électron-positron au LEP, proviennent essentiellement du rayonnement électromagnétique des quarks. Ces photons, qui ne sont pas affectés par la fragmentation, sont particulièrement sensibles à l'émission de gluons; leur étude, à l'aide d'algorithmes de simulation tels que JETSET, ARIADNE et HERWIG, constitue un moyen simple et précis de tester les différentes approches de QCD, en particulier dans la description de la compétition photon-gluon. Notre analyse a révélé que JETSET prédit (20±6)% moins de photons directs que le nombre mesuré expérimentalement. ARIADNE, en revanche, semble surestimer légèrement le taux de production de photons directs de (6±4)% alors que HERWIG reproduit fidèlement l'ensemble de nos mesures. Après correction des pertes d'acceptance et des effets d'hadronisation, le rapport d'embranchement du Z0 en hadrons plus photon, normalisé au rapport d'embranchement du Z0 en hadrons, pour des photons d'énergie supérieure à 5 GeV et éloignés d'au moins 20° des partons, a été mesuré en utilisant les données collectées par le détecteur ALEPH entre 1989 et 1992. Nous avons obtenu: BR(Z→γ+hadrons)/BR(Z→hadrons)=(4.83±0.12±0.26)10−3, où l'erreur est respectivement d'origine statistique et systématique. La section efficace de production de photons directs, mesurée en fonction du paramètre de résolution qui traduit le degré d'isolation du photon par rapport au reste des particules, est compatible avec les prédictions de calculs en éléments de matrice à l'ordre O(α,αs)