Au grand collisionneur de hadrons (LHC) à Genève, des collisions entre noyaux sont utiliséespour créer un système thermodynamique décrit par la dynamique des fluides sous desconditions extrêmes de température et densité d’énergie. La température du système estsuffisamment élevée pour libérer les blocs fondamentaux de la matière à une échellesubnucléonique, les quarks et les gluons. Cet état de la matière est nommé le plasma dequarks et de gluons (PQG). L´évolution dans l´espace-temps des collisions d´ions lourds etlégers au LHC est décrite par l´hydrodynamique d´un fluide presque parfait après une phasede pré-équilibre de durée très courte. Néanmoins, des aspects clés des premières phases deces collisions sont largement inconnus. Ces caractéristiques sont cruciales pour lacompréhension de l´applicabilité de l´hydrodynamique ainsi que celle de la thermalisationde la matière en interaction forte. Dans des publications récentes, il a été mis en évidenceque la production des dileptons dans la gamme de masse intermédiaire entre 1.5 GeV/c² et 5GeV/c² est très sensible à l´échelle temporelle de la ´thermalisation´ vers le PQG àl´équilibre. En 2025, le LHC a collisionné pour la première fois des noyaux d'oxygène. Dansces collisions, les conditions de bruit de fond sont plus favorables à une mesure que dans lescollisions de plomb et la sensibilité aux dileptons du prééquilibre est renforcée. Le but principal de la thèse est la première mesure de la production de dimuons de pré-équilibre au LHC dans des collisions oxygène-oxygène avec l’expérience LHCb. Le mesuresera basée sur des techniques de suppression de bruits de fonds novatrices grâce à lagéométrie à l´avant de LHCb. En parallèle, la discrimination entre le signal du prééquilibre etd’autres sources des dileptons, notamment le processus Drell-Yan, sera étudié graçe à descalculs théoriques et des simulations. Dans une deuxième partie, la faisabilité de la mesuresera étudié avec le détecteur LHCb présent et futur. Dépendant du résultat, une mesuredans des collisions d’ions lourds pourrait être envisagée.