[论文解读] Chiral Lagrangian approach to the J/psi breakup cross section

В. В. Иванов, Yuri Kalinovsky+2 more|ArXiv.org|Dec 28, 2001

Magnetic confinement fusion research参考文献 3被引用 6

一句话总结

本文提出一种基于SU(4)手征拉格朗日量的计算方法，研究通过π介子和ρ介子相互作用导致的J/ψ碎裂截面，引入一种基于夸克层次盒图和三角图的新形式因子方案。结果表明，接触项与介子交换过程均显著贡献，且截面强烈依赖于D介子末态质量，这对重离子碰撞中介质内J/ψ抑制的建模至关重要。

ABSTRACT

We summarize the results of the SU(4) chiral meson Lagrangian approach to the cross section for J/psi breakup by pion and rho meson impact and suggest a new scheme for the introduction of formfactors for the meson-meson interaction. This scheme respects the fact that on the quark level of description the contact and the meson exchange diagrams are constructed by so-called box and triangle diagrams which contain a different number of vertex functions for the quark-meson coupling. A model calculation for Gaussian vertex functions is presented and the relative importance of contact and meson exchange processes is discussed. We evaluate the dependence of the breakup cross section on the masses of the final D-meson states which can be used for the study of in-medium effects on this quantity.

研究动机与目标

• 发展一个一致的手征拉格朗日框架，用于描述J/ψ通过π介子和ρ介子引起的碎裂过程。
• 解决先前手征模型中形式因子选择模糊性的问题。
• 利用夸克层次图（盒图与三角图）对形式因子进行约束，以提升物理一致性。
• 评估碎裂截面相对于末态D介子质量的依赖性，以支持介质内研究。
• 为重离子碰撞中异常J/ψ抑制模型提供定量输入。

提出的方法

• 构建一个包含标量、矢量和轴矢量介子的SU(4)手征拉格朗日量，通过类似规范相互作用的方式显式耦合J/ψ。
• 提出一种基于盒图与三角图中夸克-介子顶点函数数量的新形式因子方案，以区分接触过程与交换过程。
• 采用高斯顶点函数建模形式因子，并计算J/ψ → D* + D̄ + h.c.过程的矩阵元。
• 推导介子-介子相互作用的有效拉格朗日量，包含VVφφ、VAφ和Vφφ顶点项，并引入质量与耦合常数参数。
• 进行模型计算，研究总截面随质心系能量与D介子质量的变化关系。
• 将结果与现有用于介质内抑制模型的拟合公式进行比较，特别是涉及Mott效应的情形。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过夸克层次动力学约束J/ψ碎裂手征拉格朗日模型中的形式因子？
• RQ2 接触图与介子交换图对J/ψ碎裂截面的相对贡献如何？
• RQ3 碎裂截面如何依赖于末态D介子的质量？
• RQ4 该模型能否重现介质内抑制情景所要求的截面行为？
• RQ5 Mott效应在致密物质中降低J/ψ碎裂反应阈值的过程中起什么作用？

主要发现

• 基于夸克层次盒图与三角图推导出的新形式因子方案，为经验性形式因子选择提供了物理解释的替代方案。
• 接触过程与介子交换过程均对J/ψ碎裂振幅有显著贡献，其中交换过程在高能区占主导地位。
• 计算得到的碎裂截面表现出对D介子末态质量的强烈依赖性，并观察到亚阈值增强效应。
• 该模型预测的截面与近期介质内抑制研究中使用的拟合公式一致。
• 结果支持如下情景：即重离子碰撞中J/ψ抑制可由介质内D介子效应及手征/禁闭相变附近的阈值降低所驱动。