[論文レビュー] Structure Functions and Particle Production in the Cumulative Region: two different exponentials

M. A. Braun, V. Vechernin|ArXiv.org|Jan 23, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、核衝突の累積領域（x > 1）における粒子生成を説明するQCDに基づく部分素粒子モデルを提案する。直接的および標的粒子の残渣によるメカニズムの区別を行う。最終状態相互作用が直接的メカニズムからの一次結合項をキャンセルすることを示し、標的粒子の残渣によるメカニズムが支配的になるとともに、累積粒子生成率の勾配が核の構造関数よりも小さくなる。これは実験データと整合的である。

ABSTRACT

In the framework of the recently proposed QCD based parton model for the cumulative phenomena in the interactions with nuclei two mechanisms for particle production, direct and spectator ones, are analysed. It is shown that due to final state interactions the leading terms of the direct mechanism contribution are cancelled and the spectator mechanism is the dominant one. It leads to a smaller slope of the cumulative particle production rates compared to the slope of the nuclear structure function in the cumulative region $x>1$, in agreement with the recent experimental data.

研究の動機と目的

• 核の構造関数の勾配と累積粒子生成率の勾配の差異を説明すること（x > 1の領域で）。
• 最終状態相互作用が直接的部分素粒子生成メカニズムを抑制する役割を調査すること。
• 累積領域で支配的となる生成メカニズム（直接的か標的粒子の残渣か）を特定すること。
• 最近の実験データが示すように、構造関数と比較して粒子生成において勾配が小さい現象を理論的予測と一致させること。
• 累積現象の核反応における記述に適したQCDにインspiredされた部分素粒子ダイナミクスに基づく現象論的枠組みを構築すること。

提案手法

• 核に対する深く非弾性散乱における粒子生成を記述するため、QCDに基づく部分素粒子モデルの枠組みを採用する。
• 二つの生成メカニズムを区別する：標的のバリオンクォークから生じる直接的生成と、衝突した核の残渣から生じる標的粒子の残渣による生成。
• 最終状態相互作用を適用し、破壊的干渉によって直接的生成チャネルからの一次結合項を抑制する。
• 累積領域（x > 1）における構造関数および粒子生成率の漸近的挙動を分析する。
• 摂動的QCDの議論を用いて、直接チャネルでのキャンセルにより標的粒子の残渣によるメカニズムが支配的になると示す。
• 構造関数 F_A(x) の対数勾配と粒子生成断面積の対数勾配を比較し、後者の方が小さい勾配を予測する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ累積領域（x > 1）における粒子生成率の勾配が核の構造関数よりも小さいのか？
• RQ2 累積領域における直接的生成と標的粒子の残渣による生成の相対的寄与はそれぞれどの程度か？
• RQ3 最終状態相互作用は直接的生成チャネルにおける一次結合項にどのように影響するか？
• RQ4 QCDに基づく部分素粒子モデルは、累積領域における直接的生成の抑制を説明できるか？
• RQ5 構造関数と比較して、累積粒子生成率の関数的形は何かによって決定されるか？

主な発見

• 最終状態相互作用により、累積領域における直接的生成メカニズムからの一次結合項がキャンセルされる。
• 直接チャネルの抑制により、標的粒子の残渣によるメカニズムが粒子生成において支配的になる。
• その結果、x > 1 の領域において、粒子生成率の対数勾配は核の構造関数よりも小さくなる。
• この粒子生成率の勾配が小さいという予測は、最近の実験データと一致する。
• このモデルは、構造関数と累積粒子生成量の間の勾配の差異を理論的に説明するものである。
• この枠組みは、深く非弾性散乱における累積現象を記述するにあたり、標的粒子の残渣寄与が不可欠であるという考えを支持する。