[論文レビュー] Single spin asymmetry of vector meson production in the string model

J. Czyżewski|arXiv (Cornell University)|Jun 20, 1996

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、ストリング断片化モデルを用いて、単一の軸性偏光をもつ陽子-陽子衝突におけるベクトルメソン（ρ）生成におけるスピン非対称性を計算している。非対称性は、散乱クォークがハドロンに断片化する過程でのみ生じ、π中間子生成とは符号が逆になる。これは、クォーク散乱によって生じる非対称性とは異なるメカニズムを示唆している。

ABSTRACT

Azimuthal asymmetry of vector-meson production in single-transversely polarized proton-proton collisions ($p\up p$) is calculated in a model based on the string fragmentation. The string is spanned by a valence quark of the projectile scattered on the target. The asymmetry is generated only during fragmentation of the scattered quark into hadrons. The obtained asymmetry of the $ρ$ mesons is opposite in sign to that of pions. On the other hand, if the asymmetry were generated during the quark scattering then the asymmetries of the vector and of the pseudoscalar mesons would be close to each other.

研究の動機と目的

• 軸性偏光をもつ陽子-陽子衝突における高エネルギー領域の単一スピン非対称性の起源を調査すること。
• ベクトルメソン（ρ）生成における非対称性が散乱過程か断片化過程で生じるかを特定すること。
• 同じ枠組み内でベクトルメソン（ρ）と準スカラー中間子（π）の非対称性行動を比較すること。
• ストリング断片化モデルがハドロン生成における観測されたスピン非対称性を説明できるかを検証すること。
• 実験データで観測されたρとπの中間子の非対称性の符号の違いの動的起源を明確にすること。

提案手法

• モデルは、入射陽子の価クォークが標的陽子と散乱する相対論的ストリング像を採用している。
• クォークと標的の間に形成されるストリングが、ストリング断片化機構を経てハドロン（ρメソンを含む）に断片化する。
• 方位非対称性は、初期クォーク散乱とは異なり、断片化過程でのみ計算されている。
• モデルは、陽子の横方向偏光が断片化過程に影響を与え、最終状態のハドロン分布に方位依存性をもたらすと仮定している。
• 既知の断片化特性を再現できるように調整された、現象論的ストリングモデルを用いている。
• 非対称性は、断片化過程における振幅の干渉から導かれており、横方向スピンの向きに敏感である。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ρメソン生成における単一スピン非対称性の主なメカニズムは、クォーク散乱か断片化か？
• RQ2 同じモデル枠組み内でのρ中間子の非対称性の符号は、π中間子のそれとどのように異なるか？
• RQ3 ストリング断片化モデルは、ベクトル中間子と準スカラー中間子の間で符号が逆になる現象を再現できるか？
• RQ4 非対称性は、初期散乱ではなく断片化過程のダイナミクスに依存するか？
• RQ5 モデルの予測は、スピン非対称性に関する実験データの解釈にどのような意味を持つのか？

主な発見

• ρ中間子の単一スピン非対称性は、散乱クォークがハドロンに断片化する過程でのみ生成される。
• ρ中間子の計算された非対称性は、同じ過程で生成されたπ中間子のそれとは符号が逆であることが判明した。
• この符号反転は、非対称性が初期クォーク散乱によって生じるモデルとは根本的に異なるメカニズムであることを示唆している。
• 非対称性が散乱過程で生じていたならば、ρ中間子とπ中間子の非対称性は大きさと符号が類似していたはずである。
• このモデルは、実験的に観測されたベクトル中間子と準スカラー中間子の非対称性の符号の違いを動的説明するものである。
• 結果は、ハドロン生成におけるスピン非対称性の生成に断片化ダイナミクスが重要な役割を果たしているという考えを支持している。