Resumo: Hádrons são partículas subatômicas compostas por quarks. Quando núcleos suficientemente pesados são acelerados e colidem entre si, é possível encontrar características fundamentais para o estudo das propriedades da matéria. Entre essas características está a criação do Plasma de Quarks e Gluons (QGP), um estado da matéria onde os quarks, partículas usualmente confinadas, tornam-se desconfinados. O estudo da QGP pode fornecer respostas sobre o universo primordial e a restauração de uma das simetrias mais importantes da física, a simetria quiral, da qual sabe-se que a sua quebra espontânea gera as massas de uma grande parte das partículas. O ALICE 3, versão atualizada do atual experimento ALICE, é um futuro experimento que visa responder algumas questões em aberto sobre a QGP. Um dos objetivos do ALICE 3 é o estudo de bárions multi charmosos, como o $\Xi_{cc}^{++}$. Previsões teóricas revelaram que esta partícula possui uma taxa relativa de produção em colisões de Pb-Pb acima de cem vezes mais do que a produção em sistemas pequenos, como colisões p-p. Se esta produção relativa de $\Xi_{cc}^{++}$, quando comparado a produção de outras partículas carregadas, for observada pelo experimento, ela poderá ser utilizada como uma clara evidência da formação da QGP em sistemas pesados. O presente trabalho tem o objetivo de estudar a possibilidade da medição de bárions multi charmosos, em especial o $\Xi_{cc}^{++}$, em colisões Pb-Pb com o detector ALICE 3 no LHC, através de informações topológicas do decaimento das partículas reconstruídas pela técnica inovadora, o strangeness tracking. Para isto, procedimentos de seleção de candidatos foram realizados a fim de obter o maior valor possível da significância, métrica que indica a precisão estatística de uma possível medida, em dados oriundos de simulações de Monte Carlo. Em especial, o trabalho visou maximizar a significância no intervalo de momento transversal, definido por 0.0-2.0 GeV/c. Duas abordagens foram feitas: a primeira usando o procedimento usual através de cortes retangulares, do qual foi possível obter uma significância para este intervalo de aproximadamente $3\sigma$; já na segunda abordagem utilizou-se técnicas de machine learning, onde foi obtida uma significância de aproximadamente $9\sigma$, o que indica ser possível medir o espectro de massa invariante desta partícula até momento transversal igual a zero. Este valor final obtido para a significância demonstra o alto poder desta técnica para seleção de candidatos Ver menos

Abstract: Hadrons are subatomic particles composed of quarks. When sufficiently heavy nuclei are accelerated to a speed close to that of light and collide with each other, it is possible to find fundamental characteristics for the study of the properties of matter. Among these characteristics is the creation of the Quark-Gluon Plasma (QGP), a state of matter where quarks, usually confined particles, become unconfined. The QGP study can provide answers about the early universe and the restoration of one of the most important symmetries in physics, the chiral symmetry, whose spontaneous breaking is known to generate the masses of a large part of particles. ALICE 3, an updated version of the current ALICE experiment, is a future experiment that aims to answer some open questions about QGP. One of the goals of ALICE 3 is the study of multiply charmed baryon, such as $\Xi_{cc}^{++}$. Theoretical predictions revealed that this particle has a relative production rate in Pb-Pb collisions above a hundred times higher than the production rate in small systems, such as p-p collisions. If this relative production of $\Xi_{cc}^{++}$ compared to the production of other charged particles is observed in the experiment, it can be used as clear evidence for the formation of QGP in heavy systems. The present work aims to investigate the possibility of measuring multiply charmed baryon, especially the $\Xi_{cc}^{++}$, in Pb-Pb collisions with the ALICE 3 detector at the LHC by using topological information from the decay of the reconstructed particles through the innovative technique, strangeness tracking. For this, candidate selection procedures were carried out in order to obtain the highest possible value of significance, a metric that indicates the statistical accuracy of a possible measure, with Monte Carlo simulation data. In particular, this work aims to maximize the significance at the transverse momentum interval, defined by 0.0-2.0 GeV/c. Two approaches were used: the first using the usual procedure through rectangular cuts, which achieved a significance for this interval of about $3\sigma$; and the second approach applied machine learning, where a significance of approximately $9\sigma$ obtained, which indicates that it is possible to measure the invariant mass spectrum of this particle up to zero in transversal momentum. This final significance value shows the high performance of this technique in the candidate selection procedure Ver menos