[論文レビュー] Flavor dependence of chiral odd generalized parton distributions and the tensor charge from the analysis of combined $\pi^0$ and $\eta$ exclusive electroproduction data

Gary R. Goldstein, J. O. Gonzalez-Hernandez+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 2, 2014

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 14

ひとこと要約

本稿では、レグゲ化されたダイクォークモデルを用いて、π⁰およびηの完全電磁生産データを統合した、き裂性奇性一般化部分子分布（GPDs）のフレーバー分離分析を提示する。パリティ変換を介して、き裂性偶性とき裂性奇性の振幅の間の関係を確立し、テンソルチャージの抽出とジェフサント・ラボ12 GeV計画における横方向単一スピン非対称性の予測を可能にした。特に、フレーバー依存の横スピン分布および軌道角運動量相関に注目する。

ABSTRACT

Using a physically motivated parameterization based on the reggeized diquark model we perform a flavor separation of the chiral-odd generalized parton distributions obtained from both $\pi^0$ and $\eta$ exclusive electroproduction. In our approach we exploit a connection between the chiral-even and chiral-odd reduced helicity amplitudes using Parity transformations that are relevant for a class of models that includes two-component models. We compare our results for $\eta$ production to the previously obtained $\pi^0$ results, and we make predictions for the transverse single spin asymmetry components which will be measured within the Jefferson Lab 12 GeV program.

研究の動機と目的

• 統合されたπ⁰およびηの完全電磁生産データから、フレーバー依存のき裂性奇性一般化部分子分布（GPDs）を抽出すること。
• 2成分構造を持つモデルにおいて、パリティ変換を用いてき裂性偶性とき裂性奇性の振幅を結びつけること。
• ジェフサント・ラボの実験的観測量を用いて、テンソルチャージおよびそのフレーバー分解を決定すること。
• ジェフサント・ラボ12 GeV計画における未来の測定のための横方向単一スピン非対称性成分を予測すること。
• 難解なeET GPDとそのTMDsとの関係を通じて、横スピン構造および軌道角運動量を調べること。

提案手法

• 可変なスペクテーター質量を持つ物理的に妥当なレグゲ化されたダイクォークモデルを用いて、GPDsをパラメータライズする。
• 2成分モデルにおけるき裂性偶性とき裂性奇性の縮退スピン振幅を結びつけるために、パリティ変換を適用する。
• π⁰およびηの生成データを統合し、ビームおよびターゲットスピン非対称性を含めて、グローバルフィットを実行する。
• 横方向光子振幅におけるγ⁵結合を活用して、き裂性奇性GPD（HT, ET, eHT, eET）にアクセスする。
• GPDsとTMDsの共通の親としてのGTMDを用い、特にeETを実部のGTMDと結びつける。
• SU(4)対称性を用いて、スカラーおよび軸性ベクトル・ダイクォークを介してuおよびdクォーク分布を区別する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 統合されたπ⁰およびηの完全電磁生産データを用いて、どのようにき裂性奇性GPDsをフレーバー別に分離できるか？
• RQ2 2成分モデルにおいて、パリティ変換は、き裂性偶性とき裂性奇性の振幅をどのように結びつけるか？
• RQ3 横スピン非対称性の解析から、uおよびdクォークのテンソルチャージはどのように導かれるか？
• RQ4 ジェフサント・ラボ12 GeV計画における横方向単一スピン非対称性の予測は何か？
• RQ5 eET GPDは、軌道角運動量およびボア＝ムルダース関数h⊥₁Lとの関係において、GTMDを通じてどのように関連するか？

主な発見

• モデルは、ビームおよびターゲットスピン非対称性を含む、π⁰およびηの完全電磁生産データを良好に記述した。
• フレーバー別に分離されたテンソルチャージが抽出され、分析された運動量領域ではuクォークのテンソルチャージがdクォークよりも大きな寄与を示した。
• eET GPDは非ゼロであり、非フォワードダイナミクスに敏感であり、TおよびP不変性に従ってフォワード極限で最初のモーメントが消えることが確認された。
• 2eHT + ETの組み合わせは、実部のGTMDに関連し、横スピン非対称性に寄与する。ジェフサント・ラボ12 GeV計画において測定可能な効果がある。
• 横方向単一スピン非対称性成分の予測が提供され、テンソルチャージおよびeET GPDに顕著な感度を示した。
• 解析により、eETは完全に非フォワードな観測量であることが確認され、TMD h⊥₁L の最初のモーメントと直接関連しており、パートオンの軌道角運動量への間接的アクセスを可能にする。