[논문 리뷰] Electromagnetic form factors of $\Lambda_c$ in the Bethe-Salpeter equation approach

Liangliang Liu, Chao Wang외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 01. 23.

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions참고 문헌 76인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 쿼크-다이쿼크 모형 내에서 베티-살프레터(Bethe-Salpeter, BS) 방정식 접근법을 사용하여, 쿼크-다이쿼크 상태로 간주되는 캐러먼 바리온 Λc의 전자기형량형수수(EMFFs)를 계산한다. Λc는 쿼크와 스칼라(ud) 다이쿼크의 결합 상태로 간주되며, 전자기형량형수수의 총 기여는 쿼크와 다이쿼크 기여의 차이가 크지만, 총합은 일관되며, ω = 1(속도 이동)에서 피크를 이룹니다. 이는 프로톤과 Σ+와 유사한 형태를 띱니다.

ABSTRACT

We study the electromagnetic form factors (EMFFs) of $\Lambda_c$ and the quark and diquark current contributes to the EMFFs of $\Lambda_c$ in the space-like (SL) region in the Bethe-Salpeter equation approach. In this picture, the heavy baryon $\Lambda_c $ is regarded as composed of a heavy quark and a scalar diquark. We find that for different values of parameters the quark and diquark current contribute to the EMFFs of $\Lambda_c$ is very different, but the total contribute to the EMFFs of $\Lambda_c$ is similarly. The EMFFs of $\Lambda_c$ are similar to those of other baryons (proton, $\Xi^-$, $\Sigma^+$) with a peak at $\omega =1$ ($\omega=v^\prime \cdot v $ is the velocity transfer between the initial state (with velocity $v$) and the final state (with velocity $v^\prime$) of $\Lambda_c$).

연구 동기 및 목표

• 캐러먼 바리온 Λc의 전자기적 구조를 상대론적 쿼크-다이쿼크 모형을 사용하여 조사하기.
• 베티-살프레터(Bethe-Salpeter, BS) 방정식 접근법을 통해 공간 영역에서 전자기형량형수수수(EMFFs)를 계산하기.
• Λc의 EMFFs에 대한 쿼크와 다이쿼크 전류 기여를 분리하고 비교하기.
• 모델 매개변수(예: Q²₀ 및 스칼라 구속 강도)에 따른 EMFFs의 의존성 조사하기.

제안 방법

• Λc는 쿼크와 스칼라(ud)00 다이쿼크의 결합 상태로 모델링되며, 내부 구조는 BS 방정식으로 기술된다.
• 스칼라 구속 및 한 글루온 교환 상호작용을 포함하는 커널을 사용하여, 운동량 공간에서 BS 방정식을 해석한다.
• 전자기 전류는 코바리언트 순간적 근사법을 통해 계산되며, 쿼크 및 다이쿼크 전류 기여를 모두 포함한다.
• 형량형수수는 서로 다른 속도를 가진 초기 및 최종 Λc 상태 사이의 전자기 전류 행렬원소에서 유도된다.
• 다이쿼크의 운동량 의존성을 조절하기 위해 매개변수 Q²₀를 가진 형상함수를 사용하며, 이는 이전 연구에서와 같이 Q²₀ ≈ 1 GeV²로 설정된다.
• 수치적 해는 파동함수에 대한 동차 BS 방정식을 풀고, ω = v′·v에 따라 EMFFs를 함수로 계산함으로써 도출된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 Λc의 EMFFs에 대한 쿼크와 다이쿼크 전류 기여는 공간 영역 전반에 걸쳐 크기와 행동에서 어떻게 다를까?
• RQ2 Λc의 EMFFs에 대한 쿼크와 다이쿼크 전류의 총 기여는 얼마이며, 다른 바리온과 비교해보면 어떻게 될까?
• RQ3 모델 매개변수의 변화(예: Q²₀, 스칼라 구속 강도)가 EMFFs의 형태와 크기에 미치는 영향은 어떠한가?
• RQ4 Λc의 전자기형량형수수는 프로톤과 Σ+와 마찬가지로 ω = 1에서 피크를 보이나?
• RQ5 다이쿼크 구조는 전체 전자기형량형수수 행동에 어느 정도의 영향을 미치는가?

주요 결과

• 동일한 매개변수 조합에서도 Λc의 EMFFs에 대한 쿼크와 다이쿼크 전류 기여는 크기와 형태에서 크게 다릅니다.
• 개별 기여가 다르게 나타나도, 두 전류의 총합 기여는 다양한 매개변수 값에서 일관되게 유지됩니다.
• Λc의 총 EMFFs는 ω = 1에서 피크를 보이며, 이는 초기 및 최종 상태 간의 속도 이동과 강한 상관관계가 있음을 시사합니다.
• Λc의 EMFFs는 프로톤, Ξ− 및 Σ+ 바리온과 유사하게, 특히 ω 의존성에서 정성적으로 유사성을 보입니다.
• Λc의 자화형량형수수는 Q² 증가에 따라 감소하며, 다른 바리온에서 관측된 디폴드 유사 감쇠 행동과 일치합니다.
• 모델 결과는 다이쿼크 형상함수 매개변수 Q²₀에 민감하며, Q²₀ ≈ 1 GeV²일 경우 현상학적 기대와 일치하는 결과를 도출합니다.