[論文レビュー] Flavor asymmetry of polarized and unpolarized sea quark distributions in the large-N_c limit

B. Dressler, K. Goeke+4 more|ArXiv.org|Sep 22, 1998

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、有効なチャンドラクォーカー滑らかモデルの large-N_c 限界を用いて、バリオン内の極化および非極化された海クォーク分布のフレーバー非対称性を調査する。leading-twist分布 Δū(x)−Δd̄(x) および δū(x)−δd̄(x) を導出し、極化非対称性が非極化非対称性よりも大きいことが示され、ū(x)−d̄(x) の結果は FNAL E866 Drell-Yan データと良好に一致する。

ABSTRACT

We summarize recent attempts to calculate the flavor asymmetry of the nucleon's sea quark distributions in the large-$N_c$ limit, where the nucleon can be described as a soliton of an effective chiral theory. We discuss the leading-twist longitudinally polarized and transversity antiquark distributions, $Δ\bar u (x) - Δ\bar d (x)$ and $δ\bar u (x) - δ\bar d (x)$, as well as the unpolarized one, $\bar u (x) - \bar d (x)$, which appears only in the next-to-leading order of the $1/N_c$-expansion. Results for $\bar u (x) - \bar d (x)$ are in good agreement with the recent Drell-Yan data from the FNAL E866 experiment. The longitudinally polarized antiquark asymmetry, $Δ\bar u (x) - Δ\bar d (x)$, is found to be larger than the unpolarized one.

研究の動機と目的

• 有効なチャンドラクォーカー場理論の large-N_c 限界を用いて、バリオンの海クォーク分布におけるフレーバー非対称性の起源を理解すること。
• leading-twist 縦方向に極化された反クォーク分布非対称性 Δū(x)−Δd̄(x) および横方向スピン（transversity）非対称性 δū(x)−δd̄(x) を計算すること。
• 1/N_c 展開において生じる次次項の非極化海クォーク非対称性 ū(x)−d̄(x) を検討すること。
• 理論的予測を FNAL E866 Drell-Yan 実験からの実験データと比較すること。
• large-N_c 限界がバリオンの海クォーク構造に与える意味を検討すること。

提案手法

• 有効なチャンドラクォーカーラグランジアンのソリトンとしてのバリオンを記述するため、チャンドラクォーカー滑らかモデルの large-N_c 限界を用いる。
• 集団的量子化手順を用いて、海クォークのスピンおよびフレーバー構造を導出する。
• ソリトン背景におけるクォーク分布演算子の行列要素を計算し、Δū(x)−Δd̄(x)、δū(x)−δd̄(x)、および ū(x)−d̄(x) を抽出する。
• 1/N_c 展開を適用して、非極化非対称性の次次項寄与を含める。
• ソリトン解の構造を用いて、分布関数の関数的形を決定する。
• FNAL E866 からの Drell-Yan 戦術断面積データに理論的予測を一致させ、モデルの妥当性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 large-N_c 限界における縦方向に極化された海クォーク分布のフレーバー非対称性は何か？
• RQ2 横方向スピン（transversity）反クォーク非対称性 δū(x)−δd̄(x) は、非極化非対称性 ū(x)−d̄(x) と比べてどうなるか？
• RQ3 1/N_c 展開における非極化海クォーク非対称性 ū(x)−d̄(x) の大きさと関数的形は何か？
• RQ4 ū(x)−d̄(x) の理論的予測は FNAL E866 Drell-Yan データとどの程度一致するか？
• RQ5 極化反クォーク非対称性 Δū(x)−Δd̄(x) は非極化非対称性よりも大きいのか？

主な発見

• 非極化海クォークフレーバー非対称性 ū(x)−d̄(x) は、FNAL E866 Drell-Yan データと良好に一致する予測が得られた。
• 縦方向に極化された反クォーク非対称性 Δū(x)−Δd̄(x) は、非極化非対称性 ū(x)−d̄(x) よりも大きさが大きいことが判明した。
• 横方向スピン（transversity）反クォーク分布非対称性 δū(x)−δd̄(x) は非ゼロであり、バリオンの海におけるスピン構造に寄与している。
• 1/N_c 展開は、非極化非対称性を次次項効果として正しく再現している。
• モデルは、極化および非極化両方の海クォーク分布において、非自明なフレーバー依存性を予測している。
• 結果は、特にスピンおよびフレーバー非対称性の文脈において、large-N_c 限界がバリオンの海クォーク内容を記述する上で有効であることを支持している。