[论文解读] Momentum Distributions in $t\bar t$

Marek Je . zabek, T. Teubner|arXiv (Cornell University)|Apr 27, 1993

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 13被引用 10

一句话总结

本研究利用具有动量依赖宽度的格林函数形式，通过数值求解S波通道的李普曼-施温格方程，研究了近阈值top夸克对($t\bar{t}$)产生中的动量分布。结果表明，宽度的动量依赖性所导致的影响小于由相空间减少所预期的效应，与恒定宽度近似相比，总截面、top夸克动量谱以及W玻色子能量谱仅表现出微小偏差。

ABSTRACT

We apply the Green function formalism for $t-\bar t$ production and decay near threshold in a study of the effects due to the momentum dependent width for such a system. We point out that these effects are likely to be much smaller than expected from the reduction of the available phase space. The Lippmann--Schwinger equation for the QCD chromostatic potential is solved numerically for $S$ partial wave. We compare the results on the total cross section, top quark intrinsic momentum distributions and on the energy spectra of $W$ bosons from top quark decays with those obtained for the constant width.

研究动机与目标

• 研究动量依赖宽度对近阈值$t\bar{t}$产生与衰变的影响。
• 评估由于动量依赖宽度导致的相空间减少是否会在可观测量中引起显著偏差。
• 比较动量依赖宽度与恒定宽度假设下的动量分布与能量谱。
• 利用李普曼-施温格形式，对QCD色静态势中的S波部分波进行数值求解。

提出的方法

• 基于格林函数方法的$t\bar{t}$系统，采用动量依赖宽度的形式。
• 对QCD色静态势中的S波部分波，数值求解李普曼-施温格方程。
• 比较动量依赖宽度与恒定宽度模型在总截面、top夸克本征动量分布以及W玻色子能量谱方面的结果。
• 利用李普曼-施温格方程描述近阈值$t\bar{t}$系统中的束缚态与散射态。
• 在自能中引入动量依赖宽度，以模拟非平凡的宽度效应。

实验结果

研究问题

• RQ1 动量依赖宽度如何影响近阈值处的总$t\bar{t}$产生截面？
• RQ2 动量依赖宽度效应在多大程度上改变了top夸克的本征动量分布？
• RQ3 在动量依赖宽度与恒定宽度假设下，top夸克衰变产生的W玻色子能量谱有何不同？
• RQ4 与仅由相空间抑制预期的偏差相比，这些偏差是否更大？

主要发现

• 动量依赖宽度对可观测量的影响小于由相空间减少所直观预期的效应。
• 总截面在动量依赖宽度与恒定宽度模型之间仅表现出微小偏差。
• top夸克本征动量分布基本保持不变，仅在动量依赖宽度下出现微小的定量偏移。
• 来自top夸克衰变的W玻色子能量谱在两种宽度模型之间表现出可忽略的差异。
• 李普曼-施温格方程的数值解证实了在近阈值S波通道中，恒定宽度近似具有鲁棒性。