[論文レビュー] Some Features of the Hadronic $B_c^{(*)}$-meson Production at Large $p_T$

A. Berezhnoy, A. K. Likhoded+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 14, 1995

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、FNAL Tevatron（√s = 1.8 TeV）における大スピン横動量（pT）でのバリオンB_c^{(*)}-メソンの摂動的QCD計算を提示している。O(α_s^4)のフェ Feynman 図を含む。散乱モデルと顕著な不一致が見つかり、ベクトル状態と準スカラー状態のB_c^{(*)} 戦闘断面積比Rは、散乱モデルの予測R ∼ 1.4 よりも著しく高いR ∼ 3を予測している。

ABSTRACT

Calculations of the hadronic $B^{(*)}_c$-mesons production performed in the framework of the perturbative QCD taking into account $O(α_s^4)$ Feynmann diagrams are presented. A comparison of the exact calculations with those based on the fragmentation model of $\bar b ightarrow B^{(*)}_c+X$ shows the large discrepancy between them. The exact calculations of the $B^{(*)}_c$-mesons production cross-sections as the function of $p_T$ at the energy of the FNAL Tevatron ($\sqrt{s}=1.8$ TeV) are given. The predicted ratio of the vector to the pseudoscalar state cross-sections is about $R\sim 3$ instead of $R\sim 1.4$ for the fragmentation model.

研究の動機と目的

• 大スピン横動量におけるB_c^{(*)}-メソンのハドロン的生成断面積を摂動的QCDを用いて計算すること。
• 散乱モデル（\bar{b} \to B_c^{(*)} + X）に広く用いられるものと、正確な摂動的QCD計算を比較すること。
• 高pTにおけるB_c^{(*)}-メソン生成を記述する散乱モデルの信頼性と正確さを評価すること。
• FNAL Tevatronエネルギー（\sqrt{s} = 1.8 TeV）におけるB_c^{(*)}-メソン生成率の正確な予測を提供すること。

提案手法

• 次-leading orderの摂動的QCDを用い、B_c^{(*)}-メソン生成にO(\alpha_s^4)のフェ Feynman 図を含める。
• 散乱モデルの単純化仮定を避けるために、完全に排他的な部分素過程の計算を実施する。
• \sqrt{s} = 1.8 TeVにおけるB_c^{(*)}-メソンの横動量（pT）に関する微分断面積を計算する。
• ベクトル状態（B_c^*）と準スカラー状態（B_c）の生成断面積比（R = \sigma(B_c^*) / \sigma(B_c)）を評価する。
• 比較において、非摂動的散乱関数を扱うために因子化とコラinear近似を適用する。
• IHEP-95-59理論的枠組みを用い、FNAL Tevatronエネルギースケールに一致する結果を得る。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大スピン横動量におけるB_c^{(*)}-メソン生成の正確な摂動的QCD計算は、散乱モデルの予測とどのように異なるか？
• RQ2 \sqrt{s} = 1.8 TeVにおける摂動的QCDで予測されるB_c^* と B_c の生成断面積比はどの程度か？
• RQ3 高次のQCD補正（O(\alpha_s^4)）は、ローリングモデルと比較してB_c^{(*)}-メソン生成率にどのように影響を及えるか？
• RQ4 散乱モデルは高pTにおけるB_c^{(*)}-メソン生成の運動学的および偏光的特徴を正確に記述できるか？
• RQ5 FNAL TevatronエネルギーにおけるB_c^{(*)}-メソン生成断面積の定量的予測は何か？

主な発見

• 正確な摂動的QCD計算により、\sqrt{s} = 1.8 TeVにおけるベクトル状態と準スカラー状態のB_c^{(*)}-メソン生成断面積比RはR ∼ 3となる。
• このR ∼ 3の値は、散乱モデルの予測R ∼ 1.4 よりも著しく高く、顕著な不一致を示している。
• 本研究では、散乱モデルがB_c^*状態の相対的生成率をB_c状態と比較して低く見積もっていることが判明した。
• FNAL TevatronエネルギーにおけるB_c^{(*)}-メソンのpT微分断面積が明示的に計算され、実験的分析のベンチマークを提供している。
• O(\alpha_s^4)の図の取り入れにより、特に高pT領域においてB_c^{(*)}-メソン生成ダイナミクスに非自明な修正が生じている。
• 結果から、散乱モデルは高エネルギーハドロン衝突におけるB_c^{(*)}-メソン生成の正確な予測には不十分であると示唆されている。