[논문 리뷰] Collins and Sivers Transverse Spin Asymmetries for Pions and Kaons on Deuterons

M. Alekseev|arXiv (Cornell University)|2008. 02. 15.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 COMPASS에서 160 GeV/c의 뮤온이 횡방향으로 극화된 6LiD 타겟과의 산란에서 특정된 파이온과 카이온의 콜린스 및 시버스 전단 운동량 의존성 비대칭을 측정한다. 결과들은 두 비대칭 모두 통계적 불확실성 내에서 0과 일치하며, u-쿼크와 d-쿼크 기여의 예상되는 상쇄가 이루어지고 있음을 뒷받침한다.

ABSTRACT

The measurements of the Collins and Sivers asymmetries of identified hadrons produced in deep-inelastic scattering of 160 GeV/c muons on a transversely polarised 6LiD target at COMPASS are presented. The results for charged pions and charged and neutral kaons correspond to all data available, which were collected from 2002 to 2004. For all final state particles both the Collins and Sivers asymmetries turn out to be small, compatible with zero within the statistical errors, in line with the previously published results for not identified charged hadrons, and with the expected cancellation between the u- and d-quark contributions.

연구 동기 및 목표

• 깊은 비탄성 산란에서 특정된 하드론의 콜린스 및 시버스 전단 운동량 의존성 비대칭을 측정하기 위해.
• 핵자 내 스핀-오비트 상관관계에 대한 u- 및 d-쿼크의 기여를 조사하기 위해.
• 비대칭에 대한 u- 및 d-쿼크 기여의 예상되는 상쇄를 테스트하기 위해.
• 이전의 미확인된 충전 하드론에 대한 결과를 특정된 파이온과 카이온으로 확장하기 위해.
• 2002–2004년 동안 획득한 충전 파이온 및 충전/중성 카이온에 대한 데이터를 횡방향으로 극화된 6LiD 타겟에서 분석하기 위해.

제안 방법

• 160 GeV/c의 뮤온이 횡방향으로 극화된 6LiD 타겟과의 깊은 비탄성 산란을 통해 하드론 생성를 탐사하였다.
• 입자 식별 기술을 사용하여 충전 파이온 및 충전/중성 카이온과 같은 특정된 하드론을 재구성하였다.
• 측정된 하드론의 애자이두럴 각도 분포를 렙톤 산란 평면에 대해 추출하여 콜린스 및 시버스 비대칭을 도출하였다.
• 통계적 불확실성은 표준 오차 전파 및 재표본 추출 기법을 사용하여 평가하였다.
• 2002년부터 2004년까지 확보된 모든 데이터를 사용하여 높은 통계 정밀도를 확보하였다.
• 결과는 특히 u- 및 d-쿼크 기여의 상쇄를 고려할 때 나이브 쿼크 모델의 예측과 비교되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 뮤온-중수소 산란에서 특정된 충전 파이온에 대한 콜린스 비대칭은 무엇인가?
• RQ2 동일한 운동량 영역에서 특정된 충전 및 중성 카이온에 대한 시버스 비대칭은 무엇인가?
• RQ3 측정된 특정 하드론의 비대칭은 예상되는 바와 같이 u- 및 d-쿼크 기여의 상쇄를 보여주는가?
• RQ4 특정 하드론에 대한 결과는 이전의 미확인된 충전 하드론 측정 결과와 어떻게 비교되는가?
• RQ5 모든 최종 상태 입자에 대해 비대칭은 통계적 불확실성 내에서 0과 일치하는가?

주요 결과

• 충전 파이온에 대한 콜린스 비대칭은 통계적 불확실성 내에서 0과 일치한다.
• 충전 파이온에 대한 시버스 비대칭 역시 통계 오차 내에서 0과 일치한다.
• 충전 및 중성 카이온에 대한 콜린스 비대칭은 유의미한 신호가 없으며, 0과 일치한다.
• 카이온에 대한 시버스 비대칭 역시 작고 0과 호환된다.
• 모든 비대칭은 작고 0에서의 유의미한 이탈이 없으며, u- 및 d-쿼크 기여의 예상되는 상쇄를 뒷받침한다.
• 결과는 이전에 발표된 미확인된 충전 하드론에 대한 데이터 및 이론적 예측과 일치한다.