[论文解读] Vector meson production in ultra-peripheral collisions at LHC

Yu. P. Ivanov, B. Z. Kopeliovich+1 more|ArXiv.org|Jun 11, 2007

High-Energy Particle Collisions Research被引用 6

一句话总结

本文使用矢量主导模型（VDM）和颜色二极子方法计算了大型强子对撞机（LHC）重离子超外围碰撞（UPC）中的矢量介子产生。结果表明，在颜色二极子框架中引入格里波夫修正后，ρ介子产额显著降低，而J/Ψ产生截面在KST与GBW二极子参数化下保持稳健且一致，相干J/Ψ产生截面在√s = 5500 GeV时达到约26.5 mb。

ABSTRACT

Vector meson production in ultra-peripheral collisions of heavy ions at LHC is calculated in VDM and color dipole approaches.

研究动机与目标

• 计算在LHC能量下重离子超外围碰撞中的相干与非相干矢量介子光致产生截面。
• 比较矢量主导模型（VDM）与包含格里波夫修正的颜色二极子模型的预测结果。
• 评估二极子截面参数化（KST与GBW）对ρ与J/Ψ产生截面的影响。
• 提供在RHIC与LHC能量下ρ与J/Ψ产生截面的快速度积分截面的定量估计。

提出的方法

• 使用矢量主导模型（VDM）结合盖勒伯近似（Glauber eikonal approximation）计算光致产生截面。
• 在核介质中应用包含格里波夫修正的颜色二极子方法，以考虑多次散射效应。
• 采用KST参数化的二极子截面，该参数化具有饱和性并拟合低-Q²数据，用于描述胶子饱和效应。
• 比较两种二极子截面参数化的结果：KST与GBW，两者均拟合不同Q²范围的实验数据。
• 计算在√s = 5500 GeV的Pb-Pb碰撞中，ρ与J/Ψ介子的相干与非相干光致产生快速度分布。
• 对快速度进行积分，获得总截面，结果列于表1中，用于不同能量与模型之间的比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 在颜色二极子模型中引入格里波夫修正后，对超外围碰撞中ρ介子产生截面的预测有何影响？
• RQ2 J/Ψ光致产生截面对二极子截面参数化（KST与GBW）的敏感性如何？
• RQ3 在RHIC与LHC能量下，ρ与J/Ψ介子的相干与非相干光致产生产额如何随质心系能量变化？
• RQ4 与更精细的颜色二极子方法相比，矢量主导模型在多大程度上高估了矢量介子的产生？

主要发现

• 在√s = 5500 GeV时，使用KST参数化计算的J/Ψ相干光致产生截面约为26.3 mb，使用GBW参数化时为26.7 mb，表明模型依赖性较小。
• 在颜色二极子模型中引入格里波夫修正后，ρ介子产生截面显著降低，从VDM的10.03 barn降至KST参数化的4.36 barn（在√s = 5500 GeV时）。
• 对于ρ介子产生，KST参数化在LHC能量下给出4.36 barn，而GBW参数化给出3.99 barn，表明两种模型间仅有适度差异。
• 使用KST与GBW二极子截面的色二极子模型能良好描述ρ与J/Ψ光致产生的快速度分布，两种参数化之间仅存在微小差异。
• 在LHC能量下，J/Ψ的相干产额在不同模型间保持稳健，数值约为26.5 mb，表明对粲偶素态的理论预测具有高度可靠性。
• 非相干ρ介子产生截面显著低于相干截面，反映出在超外围碰撞中相干过程占主导地位。