[論文レビュー] A Study of Parton Fragmentation in Hadronic Z0 Decays Using Lambda-Lambdabar Correlations

G. Abbiendi|arXiv (Cornell University)|Aug 28, 1998

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 10

ひとこと要約

本研究は、LEPのOPAL検出器で得られた430万件のイベントを用いて、ハードオンZ⁰崩壊におけるΛ-Λバー相関を分析し、k_tアルゴリズムを用いて2ジェットおよび3ジェットイベントに焦点を当てた。短距離の急速度相関が明らかとなり、量子数の補償が裏付けられた。JETSETは調整されたパラメータでデータを最もよく再現したが、MOPSおよびHERWIGは同時に率とスペクトルの両方を再現できなかった。

ABSTRACT

The correlated production of Lambda and Lambdabar baryons has been studied using 4.3 million multihadronic Zo decays recorded with the OPAL detector at LEP. Di-lambda pairs were investigated in the full data sample and for the first time also in 2-jet and 3-jet events selected with the k_t algorithm. The distributions of rapidity differences from correlated Lambda-Lambdabar pairs exhibit short-range, local correlations and prove to be a sensitive tool to test models, particularly for 2-jet events. The JETSET model describes the data best but some extra parameter tuning is needed to improve agreement with the experimental results in the rates and the rapidity spectra simultaneously. The recently developed modification of JETSET, the MOdified Popcorn Scenarium (MOPS), and also HERWIG do not give satisfactory results. This study of di-lambda production in 2- and 3-jet events supports the short-range compensation of quantum numbers.

研究の動機と目的

• ハドロン的Z⁰崩壊におけるパートンフラグメンテーションを、Λ-Λバー対相関を用いて調査すること。
• JETSET、MOPS、HERWIGなどのフラグメンテーションモデルが二バリオン生成を記述する上で有効であるかどうかを検証すること。
• 2ジェットおよび3ジェットイベントにおいて、短距離の量子数補償が生じるかどうかを検討すること。
• 急速度差分布がモデルパラメータおよび実験的選択条件にどの程度敏感であるかを特定すること。

提案手法

• LEPのOPAL検出器が収集した430万件の多バリオン的Z⁰崩壊を用いた。
• k_tクラスタリングアルゴリズムを用いて2ジェットおよび3ジェットイベントを選別し、明確なフラグメンテーション環境を分離した。
• 相関するΛ-Λバー対の急速度差分布を分析し、短距離相関を調べた。
• 実験的分布をJETSET、MOPS、HERWIGフラグメンテーションモデルの予測と比較した。
• データの両方であるイベント率と急速度スペクトルの両方に整合するように、JETSETのパラメータを調整した。
• シミュレートされたと測定された急速度差分布の比較により、モデルの性能を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2ジェットおよび3ジェットZ⁰崩壊において、Λ-Λバー対は短距離の急速度相関を示すか？
• RQ2 JETSET、MOPS、HERWIGフラグメンテーションモデルは、観測された二Λ相関をどの程度よく記述できるか？
• RQ3 実験的データは、特に2ジェットイベントにおいて、フラグメンテーションモデルのパラメータを制約できるか？
• RQ4 バリオン対生成における短距離の量子数補償の証拠があるか？

主な発見

• Λ-Λバー対の急速度差分布には、明確な短距離で局所的な相関が見られ、相空間内での強い近接性を示している。
• 追加のパラメータ調整を施したJETSETが、測定されたイベント率と急速度スペクトルの両方において最良の一致を示した。
• MOdified Popcorn Scenarium（MOPS）およびHERWIGモデルは、同時にデータの率と急速度分布の両方を再現できなかった。
• 観測された相関は、パートンフラグメンテーションにおける短距離の量子数補償の仮説を支持している。
• 2ジェットイベントのサンプルは、フラグメンテーションモデルのテストにおいて最も感受性が高かった。
• 本研究は、Λ-Λバー相関が高エネルギーのハドロン的崩壊におけるフラグメンテーションダイナミクスを調べる強力なプローブであることを確認した。