[논문 리뷰] Description of soft diffraction in the framework of reggeon calculus. Predictions for LHC

A.B. Kaidalov, M. G. Poghosyan|ArXiv.org|2009. 09. 28.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 1인용 수 26

한 줄 요약

이 논문은 삼중-레지오논 및 루프 도형에 대한 완전한 흡수 보정을 포함한 레지오논 미적분 모델을 제안하며, ISR, FNAL 및 테바트론의 고질량 연약한 분열 데이터를 성공적으로 기술한다. LHC 에너지(14 TeV)에서 단일 분열 단면적 예측치는 약 13 mb, 이중 분열 단면적 예측치는 약 6.4 mb이며, 넓은 에너지 범위에서 처음으로 통합된 기술을 달성한다.

ABSTRACT

A model, based on Gribov's Reggeon calculus, is proposed and applied to processes of soft diffraction at high energies. It is shown that by accounting for absorptive corrections for all legs of triple-Regge and loop diagrams a good description of experimental data on inelastic soft diffraction can be obtained. In this paper we give a brief description of the model and of its predictions for LHC energies.

연구 동기 및 목표

• 표준 레지오논 미적분 모델이 고에너지에서 단위성 위반으로 인해 연약한 분열 데이터를 기술하지 못하는 데서 비롯된 문제를 해결하기 위해.
• 이클론 근사에서 삼중-레지오논 꼬리 및 루프 도형에 대한 모든 비강화된 흡수 보정을 포함하기 위해.
• ISR(65 GeV/c)에서 테바트론(1.8 TeV)에 이르는 에너지 범위에서 고질량 연약한 분열을 통합적으로 기술하기 위해.
• LHC 에너지에서의 단일 및 이중 분열 단면적에 대한 정량적 예측을 내기 위해.
• 고정-타겟, ISR 및 CDF 실험의 포함 및 반포함 분열 데이터와의 비교를 통해 모델을 검증하기 위해.

제안 방법

• 모델은 그리보프의 레지오논 미적분을 사용하여 삼중-레지오논 및 루프 도형의 모든 다리에 대한 흡수 보정을 포함한다.
• 다중-포미론 교환을 합산하기 위해 이클론 근사를 적용하여, 단위성과 프로이사르 유사 총 단면적 성장 보장.
• 다중-레지오논 도형의 불연속성을 계산하기 위해 AGK 잘라내기 규칙을 사용하여 다중 입자 생성을 기술할 수 있도록 한다.
• 삼중-레지오논 꼬리 강도(Gijk)는 FNAL, ISR 및 CDF의 이중 미분 단면적 d²σ/dζdt 실험 데이터에 적합된다.
• 모델은 궤적과 결합을 매개변수화한 포미론, f, ρ 및 보조 레지오논(R) 기여를 포함한다.
• 모든 흡수 보정을 포함한 전체 진폭을 사용하여 예측을 생성하며, 질량 및 빠르기 간격 요구 조건에 대한 통합을 수행한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 모든 다리에 대한 삼중-레지오논 및 루프 도형에 대한 흡수 보정이 넓은 에너지 범위에서 연약한 분열 데이터를 기술하면서 단위성을 복원할 수 있는가?
• RQ2 비강화된 흡수 보정은 고에너지에서 단일 및 이중 분열 단면적 기술에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 완전한 흡수 보정이 포함된 레지오논 미적분 모델이 ISR, FNAL 및 테바트론 데이터를 동시에 얼마나 잘 기술할 수 있는가?
• RQ4 이 프레임워크 내에서 LHC 에너지(14 TeV)에서 예측되는 단일 및 이중 분열 단면적은 무엇인가?
• RQ5 적합된 삼중-레지오논 꼬리 강도(Gijk)는 이론적 기대치 및 실험적 제약과 어떻게 비교되는가?

주요 결과

• 모델은 65 GeV/c에서 1.8 TeV에 이르는 에너지 범위에서 ISR, FNAL 및 테바트론의 고질량 연약한 분열 데이터를 성공적으로 기술한다.
• 모든 비강화된 흡수 보정의 포함으로 단순한 레지오논 모델에서 관찰된 단위성 위반 문제가 해결된다.
• 적합된 삼중-레지오논 꼬리 강도(Gijk)는 실험 데이터와 일치하며, GPPP = 0.0098 GeV⁻² 및 GRRR = 0.05 GeV⁻²이다.
• 14 TeV에서 M²/s = 0.05까지 통합할 경우 모델은 단일 분열 단면적을 13 mb로 예측한다.
• 14 TeV에서 분열 클러스터 간 최소 3단위의 빠르기 간격을 요구할 경우 모델은 이중 분열 단면적을 6.4 mb로 예측한다.
• 이것은 ISR부터 테바트론에 이르는 전체 에너지 범위에서 연약한 분열을 일관되고 정량적으로 기술하는 첫 번째 모델이며, LHC 예측이 검증되었다.