Precise determinations of the strong coupling constant at HERA

Resumo

En esta tesis se presentan dos análisis cuyo objetivo es el estudio de las interacciones fuertes y la medida de la constante de acoplamiento fuerte. Los análisis se realizan en colisiones entre positrones y protones en procesos de dispersión profundamente inelástica en HERA. En el primero de ellos se estudia la producción de jets de hadrones en el sistema de referencia de Breit a través de la medida de secciones eficaces con respecto a diversas variables del jet. Predicciones de QCD a segundo orden describen bien las medidas y las diferencias observadas son del mismo orden que las incertidumbres teóricas. A partir de la comparación se realiza la medida de la constante de acoplamiento fuerte. En este análisis se ha medido asimismo la distribución azimutal de los jets en el sistema de referencia de Breit. La misma no es uniforme y está muy bien descrita por las predicciones del Modelo Estándar. En el segundo de los análisis se estudia la estructura interna de los jets a través de los llamados subjets. El estudio se centra en la dependencia de la multiplicidad media de subjets con la escala de resolución de dichos subjets y con respecto a las variables del jet. Las medidas se comparan con las predicciones de QCD a segundo orden, las cuales describen muy bien los resultados. A partir de esta comparación se ha obtenido el valor de la constante de acoplamiento fuerte a partir de la estructura interna de los jets producidos en dispersión profundamente inelástica por vez primera. Los valores de la constante de acoplamiento fuerte obtenidos en los dos análisis son completamente compatibles con las medidas existentes y la precisión es comparable a la de las mejores medidas de esta constante realizadas en todo el mundo.