[论文解读] Extended superscaling with two-particle emission in electron and neutrino scattering

V. L. Martinez-Consentino, J. E. Amaro+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 18, 2022

Neutrino Physics Research被引用 4

一句话总结

本文提出了一种扩展的超标度模型，用于电子和中微子散射，通过将标度函数分解为对称的单体贡献和与 q 有关的两体发射（2p2h）相空间项，来描述标度函数的尾部。该方法通过拟合一个与 q 有关的参数，再现了标度函数的尾部，捕捉了一价流诱导的 2p2h 激发贡献，包括短程相关、末态相互作用和干涉效应，为在准弹性散射中分离 2p2h 响应提供了一种现象学替代方法。

ABSTRACT

An extended superscaling analysis of quasielastic electron scattering data is proposed by parametrizing the scaling function as the sum of a symmetric function corresponding to the emission of a single particle plus a contribution from the phase space of two-particle emission. The phase space of two-particle emission (2p2h) is multiplied by a q-dependent parameter that has been fitted to describe the tail behavior of the scaling function. This approach allows for an alternative description of the quasielastic electron scattering data, incorporating the contributions from both single-particle and two-particle emission processes induced by the one-body current and explaining the asymmetry of the scaling function. In a factorized schematic model based on the independent-pair approximation, the 2p2h parameter is related to the high-momentum distribution of the pair averaged over 2p-2h excitations. However, in the phenomenological fitting approach undertaken here, this coefficient includes other contributions such as interference with two-body currents and effects of the final-state interactions. We present predictions for the inclusive two-nucleon emission cross section induced by electrons and neutrinos.

研究动机与目标

• 开发一种现象学框架，以描述在准弹性电子和中微子散射中占主导地位的两体发射（2p2h）过程所导致的标度函数尾部。
• 从一价流诱导的两体发射中分离出贡献，包括短程相关（SRC）、末态相互作用（FSI）以及与两体流的干涉效应。
• 提供一种可分离的、基于相空间的 2p2h 响应参数化形式，其中系数与 q 有关，并通过数据拟合确定。
• 通过一致的现象学方式将超标度分析扩展至标准单体模型之外，纳入非准弹性贡献。

提出的方法

• 将标度函数建模为对称单体分量与与 q 有关的 2p2h 相空间分量之和。
• 将 2p2h 相空间乘以一个通过 (e,e′) 数据的高 ψ* 尾部拟合得到的与 q 有关的参数。
• 以 SuSAM* 超标度模型为基础，2p2h 贡献通过一个现象学参数编码，该参数吸收了所有非 QE 效应，如 SRC、FSI 和 MEC 干涉。
• 采用一个示意性的独立对模型，将 2p2h 参数解释为与关联核子对的高动量分布相关。
• 利用扩展的标度函数，预测电子和中微子在准弹性区域的包括两核子发射的截面。
• 该方法应用于中等动量转移范围（q ≤ 1 GeV/c），适用于中微子实验。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过两体发射过程解释电子和中微子散射中准弹性标度函数的尾部？
• RQ2 一价流诱导的 2p2h 响应在多大程度上可以被现象学地分离和参数化？
• RQ3 短程相关、末态相互作用以及与介子交换流的干涉在塑造标度函数的高 ψ* 区域中起什么作用？
• RQ4 与 q 有关的参数是否能有效捕捉 2p2h 通道中多种非 QE 机制的综合效应？

主要发现

• 扩展的超标度模型通过与 q 有关的 2p2h 相空间贡献，成功描述了标度函数的尾部，其中参数通过实验 (e,e′) 数据拟合确定。
• 2p2h 参数编码了短程相关、末态相互作用以及与两体流的干涉效应的贡献，而无需显式分离这些效应。
• 该模型为电子和中微子在准弹性区域诱导的包括两核子发射的截面提供了现象学预测。
• 该方法为从包含数据中直接提取 SRC 对提供了一种替代方案，尤其在中等动量转移范围（q ≤ 1 GeV/c）内效果显著。
• 该方法与 SuSAM* 模型一致，并通过半经验参数化将其实用性扩展至包含非准弹性贡献。