[論文レビュー] Electromagnetic form factors of $\Lambda_c$ in the Bethe-Salpeter equation approach

Liangliang Liu, Chao Wang+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 23, 2018

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 76被引用数 1

ひとこと要約

本稿では、クォーク-ダイクォーク模型に基づくボルツァン・サル्चャー（BS）方程式アプローチを用いて、charmバリオン Λc の電磁形式因子（EMFFs）を計算している。Λc は、charm クォークとスカラー（ud）ダイクォークの束縛状態として扱われている。計算の結果、クォークとダイクォークの電流寄与は顕著に異なるが、それらの合計寄与は一貫しており、形式因子は ω = 1（速度移動）でピークを示し、プロトン や Σ+ などの他のバリオンと類似している。

ABSTRACT

We study the electromagnetic form factors (EMFFs) of $\Lambda_c$ and the quark and diquark current contributes to the EMFFs of $\Lambda_c$ in the space-like (SL) region in the Bethe-Salpeter equation approach. In this picture, the heavy baryon $\Lambda_c $ is regarded as composed of a heavy quark and a scalar diquark. We find that for different values of parameters the quark and diquark current contribute to the EMFFs of $\Lambda_c$ is very different, but the total contribute to the EMFFs of $\Lambda_c$ is similarly. The EMFFs of $\Lambda_c$ are similar to those of other baryons (proton, $\Xi^-$, $\Sigma^+$) with a peak at $\omega =1$ ($\omega=v^\prime \cdot v $ is the velocity transfer between the initial state (with velocity $v$) and the final state (with velocity $v^\prime$) of $\Lambda_c$).

研究の動機と目的

• 相対論的クォーク-ダイクォーク模型を用いて、charmバリオン Λc の電磁的構造を調査すること。
• ボルツァン・サルーチャー（BS）方程式アプローチを用いて、空間的領域における電磁形式因子（EMFFs）を計算すること。
• Λc のEMFFsに寄与するクォークおよびダイクォーク電流の寄与を分離し、比較すること。
• Q²₀ およびスカラー閉じ込め強度などのモデルパラメータの変化がEMFFsに与える影響を検討すること。

提案手法

• Λc は、charm クォークとスカラー（ud）00 ダイクォークの束縛状態としてモデル化され、内部構造はBS方程式で記述される。
• BS方程式は、スカラー閉じ込めおよび1グルーオン交換相互作用を含む核を用いて運動量空間で解かれる。
• 電磁モーメントは、共変インスタント型近似を用いて計算され、クォークおよびダイクォーク電流寄与の両方が含まれる。
• 形式因子は、異なる速度を持つ初期状態および最終状態のΛc状態間の電磁モーメント行列要素から導出される。
• ダイクォークにはパラメータ Q²₀ を用いた形式因子が導入され、その運動量依存性が制御され、以前の研究と同様に Q²₀ ≈ 1 GeV² とされる。
• 数値的解法では、波動関数の同次BS方程式を解き、形式因子を ω = v′·v の関数として計算する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Λc のEMFFsに寄与するクォークおよびダイクォーク電流寄与は、空間的領域全域で大きさと挙動がどのように異なるか？
• RQ2 クォークおよびダイクォーク電流の合計寄与は、Λc のEMFFsにどのように寄与するか。他のバリオンと比較するとどうなるか？
• RQ3 モデルパラメータ（例：Q²₀、スカラー閉じ込め強度）の変化が、EMFFs の形状および大きさに与える影響は何か？
• RQ4 Λc のEMFFsは、プロトン や Σ+ と同様に、ω = 1 でピークを示すか？
• RQ5 ダイクォーク構造は、全体の電磁形式因子挙動にどの程度の影響を及ぼすか？

主な発見

• 同じパラメータセットであっても、Λc のEMFFsに寄与するクォークおよびダイクォーク電流寄与は、大きさと形状の両面で顕著に異なる。
• 個々の寄与が著しく異なるにもかかわらず、両電流の合計寄与は、異なるパラメータ値に対しても一貫した結果を示す。
• Λc の合計EMFFsは、ω = 1 でピークを示し、初期状態と最終状態の間の速度移動との強い相関を示している。
• Λc のEMFFsは、プロトン、Ξ−、および Σ+ バリオンと同様に、ω依存性において定性的に類似している。
• Λc の磁気形式因子は Q² が増加するにつれて減少し、他のバリオンで観測されるドーナツ型の低下と整合的である。
• モデルの結果はダイクォーク形式因子パラメータ Q²₀ に敏感であり、Q²₀ ≈ 1 GeV² が妥当な物理的期待値と整合する結果をもたらす。