[論文レビュー] Looking for next-leading BFKL effects in forward-jet cross sections at HERA

O. Kepka, Cyrille Marquet+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 20, 2006

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 2

ひとこと要約

この論文は、HERAで測定された三重微分的フォワードジェット断面積（dσ/dx dk_T² dQ²）の記述において、BFKLアプローチにおける次-leading対数（NLL）補正が、標準的次次-leading順序QCDおよび対数的先頭項BFLKに比べて顕著に性能を向上させることを示している。NLL-BFKLフレームワークに、再結合群によって改良されたカーネルを組み込むことで、全運動量領域をうまく記述できるが、他の手法では失敗する。

ABSTRACT

We show that the forward-jet measurements performed at HERA allow for a detailed study of corrections due to next-leading logarithms (NLL) in the Balitsky-Fadin-Kuraev-Lipatov (BFKL) approach. While the description of the d\\sigma/dx data shows small sensitivity to NLL-BFKL corrections, these can be tested by the triple differential cross-section d\\sigma/dxdk_T^2dQ^2 recently measured. These data can be successfully described using a renormalisation-group improved NLL kernel while the standard next-leading-order QCD or leading-logarithm BFKL approaches fail to describe the same data in the whole kinematic range. We present a detailed analysis of the NLL-scheme and renormalisation-scale dependences and also discuss the photon impact factors.

研究の動機と目的

• HERAにおけるフォワードジェット生成に、BFKLアプローチにおける次-leading対数（NLL）補正の影響を調査すること。
• 最近測定された三重微分的断面積 dσ/dx dk_T² dQ² の全運動量領域を、NLL-BFKLが記述できるかどうかを検証すること。
• 標準的次次-leading順序QCDおよび対数的先頭項BFKLアプローチと比較して、データがNLL-BFKL効果にどれほど敏感であるかを評価すること。
• 再結合スケールおよびスキーム選択に依存するNLL-BFKL予測の依存性を分析すること。
• フォワードジェット生成における光子インパクト因子が、NLL-BFKLフレームワークにおいて果たす役割を検討すること。

提案手法

• 再結合群によって改良されたNLL-BFKLカーネルを用いて、フォワードジェット断面積を計算する。
• 三重微分的断面積 dσ/dx dk_T² dQ² を、NLL-BFKLフレームワークを検証するための主要な観測量として適用する。
• 標準的手法が失敗する運動量領域に注目し、NLL-BFKLの予測をHERAの実験データと比較する。
• NLL-BFKL結果の再結合スケールおよびスキーム依存性について、詳細な分析を実施する。
• 深い非弾性散乱に伴うフォワードジェット生成の相互作用ダイナミクスをモデル化するために、NLL-BFKLフレームワークに光子インパクト因子を組み込む。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NLL-BFKL補正は、対数的先頭項BFKLや次次-leading順序QCDと比較して、HERAのフォワードジェットデータの記述を顕著に改善できるか？
• RQ2 BFKLアプローチにおけるNLL-BFKL効果は、三重微分的断面積 dσ/dx dk_T² dQ² にどれほど感受されるか？
• RQ3 標準的NLO QCDおよびLL-BFKL手法がデータを記述できない運動量領域はどこか？また、NLL-BFKLはこれらの失敗を克服できるか？
• RQ4 再結合スケールおよびスキームの変更に対して、NLL-BFKL予測はどれほど頑健か？
• RQ5 NLL-BFKLフレームワークにおけるフォワードジェット生成の記述において、光子インパクト因子が果たす役割は何か？

主な発見

• 再結合群によって改良されたカーネルを用いたNLL-BFKLアプローチは、HERAで測定された三重微分的断面積 dσ/dx dk_T² dQ² の全運動量領域を成功裏に記述している。
• 標準的次次-leading順序QCDおよび対数的先頭項BFKL手法は、同様のデータを全運動量領域で記述できていない。
• dσ/dx データだけではNLL-BFKL補正への感受性が小さく、三重微分的断面積のような高次元の観測量の重要性が浮き彫りになる。
• NLL-BFKL予測は再結合スケールに対してやや依存しており、理論的安定性の程度が示されている。
• NLL-BFKLフレームワークに光子インパクト因子を組み込むことは、フォワードジェット生成過程を一貫して記述する上で不可欠である。
• 本研究は、HERAにおける高エネルギーのフォワードジェットデータを信頼的かつ正確に記述するには、NLL-BFKL補正が不可欠であることを確認した。