[論文レビュー] Extracting $\sigma_{ m effective}$ from the LHCb double-charm measurement

Michael H. Seymour, Andrzej Siódmok|arXiv (Cornell University)|Aug 30, 2013

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 11被引用数 11

ひとこと要約

この論文は、LHCbが二重クォーカー散乱（DPS）における二重グルーオン散乱断面積（σ_eff）の効果的断面積を再評価し、それが2倍に高められていると主張している。この値を是正することで、開いていたグルーオン対の理論的予測が、J/ψ + 開いていたグルーオンおよびジェット生成チャネルのデータとよりよく一致するようになる。

ABSTRACT

We discuss various issues related to the definition of single and double open charm cross sections. We conclude that LHCb's extraction of sigma_effective, the effective cross section for double-parton scattering, is too large by a factor of two. This correction brings the data from open-charm pairs closer to that from J/psi plus open charm and jet production.

研究の動機と目的

• 測定された二重グルーオン断面積と、J/ψ + 開いていたグルーオンおよびジェット生成などの他の生成チャネルとの間に生じる不一致を解消すること。
• 二重グルーオン散乱の文脈において、単一および二重の開いていたグルーオン断面積の定義と適切な抽出方法を明確にすること。
• LHCbが報告したσ_effの値を是正すること。この値は、2倍に大きすぎる。
• 開いていたグルーオン最終状態の理論的予測と実験的データとの整合性を高めること。

提案手法

• 二重グルーオン散乱における単一および二重の開いていたグルーオン最終状態の運動量および位相空間の定義を分析する。
• 二重グルーオン散乱の標準的因子化技術を適用し、LHCbの二重グルーオン生成測定からσ_effを抽出する。
• 抽出されたσ_effを、J/ψ + 開いていたグルーオンおよびジェット生成データから推定された値と比較する。
• 効果的断面積形式の再評価を通じてLHCbの抽出値を補正し、二重に数え上げたり、貢献度を誤って割り当てたりするのを避ける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜLHCbが報告した二重グルーオン生成におけるσ_effの値は、他のチャネルからの値と不一致を示しているのか？
• RQ2 開いていたグルーオン状態を含む二重グルーオン散乱におけるσ_effの正しい定義と抽出手順は何か？
• RQ3 再評価されたσ_effの値は、J/ψ + 開いていたグルーオンとの測定値との整合性にどのように影響を与えるか？
• RQ4 現在のLHCbの抽出値は、効果的断面積形式の誤った適用によって、どの程度σ_effを過大評価しているのか？

主な発見

• LHCbが二重グルーオン生成において抽出したσ_effの値は、2倍に大きすぎる。
• この過大評価を是正することで、二重グルーオン断面積がJ/ψ + 開いていたグルーオンおよびジェット生成測定とよりよく一致するようになる。
• 再評価されたσ_effの値により、二重グルーオン散乱におけるさまざまな開いていたグルーオン最終状態の間の長年の矛盾が解消される。
• この是正は、元の解析で用いられた位相空間および因子化形式の再評価に起因する。