[論文レビュー] Chiral Lagrangian approach to the J/psi breakup cross section

В. В. Иванов, Yuri Kalinovsky+2 more|ArXiv.org|Dec 28, 2001

Magnetic confinement fusion research参考文献 3被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、パイオンおよびラウ・メソンの相互作用を通じたJ/ψ破壊断面積を計算するためのSU(4)チャーミカルラグランジアンアプローチを開発し、クォークレベルのボックスおよびトライアングル図に基づく新しいフォームファクター方式を導入した。接触項とメソン交換過程の両方が顕著に寄与しており、断面積は最終状態のD中間子の質量に強く依存する。これは、重イオン衝突における中間媒体中J/ψ抑制をモデル化する上で極めて重要である。

ABSTRACT

We summarize the results of the SU(4) chiral meson Lagrangian approach to the cross section for J/psi breakup by pion and rho meson impact and suggest a new scheme for the introduction of formfactors for the meson-meson interaction. This scheme respects the fact that on the quark level of description the contact and the meson exchange diagrams are constructed by so-called box and triangle diagrams which contain a different number of vertex functions for the quark-meson coupling. A model calculation for Gaussian vertex functions is presented and the relative importance of contact and meson exchange processes is discussed. We evaluate the dependence of the breakup cross section on the masses of the final D-meson states which can be used for the study of in-medium effects on this quantity.

研究の動機と目的

• パイオンおよびラウ・メソンを介したJ/ψ破壊のための一貫性のあるチャーミカルラグランジアンフレームワークの構築。
• 従来のチャーミカルモデルが直面するフォームファクター選択の曖昧性の解消。
• ボックスおよびトライアングル図に基づくクォークレベルの図を用いたフォームファクターの制約による物理的整合性の向上。
• 中間媒体研究のための最終状態D中間子の質量に依存する破壊断面積の評価。
• 重イオン衝突における異常なJ/ψ抑制のモデル化のための定量的入力の提供。

提案手法

• ゲージ的相互作用を介してJ/ψに明示的に結合する、スカラー、ベクトル、軸性ベクトル中間子を含むSU(4)チャーミカルラグランジアンの定式化。
• ボックスおよびトライアングル図におけるクォーク-中間子頂点関数の数に基づく、接触項と交換過程を区別する新しいフォームファクター方式の導入。
• ガウス型頂点関数を用いてフォームファクターをモデル化し、J/ψ → D* + D̄ + h.c. 過程の行列要素を計算。
• VVφφ、VAφ、Vφφ 項を含む中間子-中間子相互作用の有効ラグランジアンを導出。質量および結合定数パラメータを含む。
• 中心加重エネルギーおよびD中間子質量の関数としての全断面積のモデル計算。
• 特にモット効果を含む中間媒体抑制モデルで用いられる既存のフィット式と結果を比較。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 チャーミカルラグランジアンモデルにおけるJ/ψ破壊のフォームファクターは、どのようにクォークレベルのダイナミクスによって制約されるか？
• RQ2 接触項とメソン交換図の両方がJ/ψ破壊断面積に与える相対的寄与は何か？
• RQ3 破壊断面積は最終状態のD中間子の質量にどのように依存するか？
• RQ4 このモデルは、中間媒体抑制シナリオに要請される断面積の振る舞いを再現できるか？
• RQ5 モット効果は、密な物質におけるJ/ψ破壊の反応閾値を低下させる役割を果たすか？

主な発見

• クォークレベルのボックスおよびトライアングル図から導出された新しいフォームファクター方式は、恣意的なフォームファクター選択の代替として物理的に妥当な選択肢を提供する。
• 接触項とメソン交換過程の両方がJ/ψ破壊振幅に顕著に寄与しており、特に高エネルギー領域では交換過程が支配的である。
• 計算された破壊断面積はD中間子の最終状態質量に強く依存しており、閾値下限付近の増強効果が観察された。
• このモデルは、最近の中間媒体抑制研究で用いられるフィット式と整合する断面積を予測する。
• 結果は、重イオン衝突におけるJ/ψ抑制が、中間媒体中D中間子効果およびチャーミカル／脱コンfinement転移における閾値低下によって駆動されるというシナリオを支持する。