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Produção difrativa de J/ψ em altas energias Mairon Melo Machado a, Maria Beatriz Gay Ducati a, Magno Valério Trindade Machado b High Energy Phenomenology.

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1 Produção difrativa de J/ψ em altas energias Mairon Melo Machado a, Maria Beatriz Gay Ducati a, Magno Valério Trindade Machado b High Energy Phenomenology Group, GFPAE a IF – UFRGS, Porto Alegre,~Rio Grande do Sul b UNIPAMPA, Bagé, Rio Grande do Sul

2 Estudo da seção de choque inclusiva e difrativa Estudo do mecanismo de cor baseado no formalismo de fatorização da Cromodinâmica Não Relativística (NRQCD) Estudo da trajetória do Pomeron fenomenologia descreve o espalhamento difrativo Estudo de processos difrativos duros modelo de Ingelman- Schlein Investigação dos efeitos de múltiplos espalhamentos de Pomeron com o fator da probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez Análises usando uma recente parametrização para a função de estrutura do Pomeron H1 Collaboration Motivações Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

3 Lacunas de rapidez (y) ausência de partículas Colisões hádron-hádron 1% Pomeron troca de número quântico do vácuo Processos difrativos pzpz DDIS contribui significativamente para a seção de choque 10% dos eventos visíveis em pequeno-x Momentum do próton Medidas do colisor HERA (DESY) (Colaborações H1 e Zeus) Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

4 Cromodinâmica Quântica (QCD) Dinâmica de quarks e glúons (interações fortes) Carga de cor Quarks Glúons Confinamento em baixas energias Liberdade assintótica em altas energias Índice de cor indicando o número de glúons, f abc são as constantes de estrutura e N c é o número de cores Tensor intensidade Quarks spin = ½ 0 SaborMassa GeV/c 2 Carga u up /3 d down /3 c charm 1.32/3 s strange 0.1-1/3 t top 1752/3 b bottom 4.8-1/3 Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

5 Pártons Nucleons são compostos por pártons Nucleons compostos por três quarks chamados quarks de valência Resultados experimentais mostram que parte do momentum total do nucleon é portada pelos quarks Momentum faltante atribuído aos glúons Responsáveis pela ligação dos quarks Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

6 f a/IP é a distribuição de pártons no Pomeron g(x IP ) é o fluxo de Pomeron Diffractive DIS at HERA DIS inclusivo: Prova a estrutura partônica do próton DIS difrativo: Prova a estrutura do Pomeron X X Q 2 : 4-momentum trocado W: p energia de centro de massa x: fração de momentum p carregado pelo quark x IP : fração de momentum p carregado pelo Pomeron (IP) β: fração de momentum IP carregado pelo quark Modelo Ingelman-Schlein Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

7 Processo Inclusivo Seção de choque para um processo em que pártons de dois hádrons (A e B) interagem para a produção de J/ψ x a e x b são as frações de momentum dos nucleons portadas pelos pártons f i/h é a função de distribuição partônica (PDF) de um párton com sabor i = a,b no hádron h = A, B d Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

8 Seção de choque difrativa para J/ψ f g/IP é a distribuição de glúons no Pomeron – parametrização experimental para a função de estrutura do Pomeron (H1) e f IP/p é o fluxo de Pomeron Seção de choque inclusiva Distribuições em p T de léptons na seção de choque difrativa de J/ψ Mairon Machado – VII Mostra PG 2008 x IP = 1

9 Largura de decaimento parcial = e c 2 =2/3; M ψ = GeV; α s = g s 2 / 4π Seções de choque singleto e octeto Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

10 Probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez (GSP) Atualmente é um assunto de altíssimo interesse teórico e experimental Lacuna de rapidez região do espaço angular sem detecção de partículas Probabilidade de sobrevivência preenchimento da lacuna por hádrons produzidos nas interações pelas partículas remanescente A(s,b) é a amplitude (no parâmetro de espaço) do processo de interesse partciualr na energia de centro de massa P S (s,b) é a probabilidade de que não ocorra interações inelásticas entre os hádrons espalhados Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

11 inserção de loop de píons na trajetóia do Pomeron forma não exponencial do vértice próton Pomeron (t) Correções absortivas associadas com a eikonalização Modelo KMR GSP KMR em múltiplos canais R Tevatron (%)R LHC (%) central forward Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

12 Resultados LHC dif tot sem GPS R LHC = 0.42% R Tevatron = 0.61% Tevatron Linhas negras superiores (inclusivo singleto) e vermelhas tracejadas (difrativo singleto) Contribuição octeto domina (próximo ao valor total) inc tot * This workRef. 2 R Tevatron (%) R LHC (%)0.12- * Média de pseudo-rapidez (central e forward) Mairon Machado – VII Mostra PG 2008

13 Conclusões Cálculos de processos de hadroprodução difrativa de J/ψ e distribuições de momentum Uso de uma recente distribuição para a distribuição partônica do Pomeron (H1 Collaboration – DESY – HERA) e estimativas teóricas para a probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez Taxa de seção de choque difrativa/inclusiva diminui usando GSP Acordo com outra predição fenomenológica Melhora nas descrições dos dados usando GSP Observável que pode ser utilizado para testar futuras extrações das PDFs Verficação do formalismo de fatorização NRQCD Aplicação da probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez deve ser feita

14 Mairon Machado – VII Mostra PG 2008 Bibliografia COOPER, F. et al PRL 93 (2004) XU, J. S. ; PENG, H. A.. PRD 59 (1999) CHO, P., LEIBOVICH, A. PRD 53, 6203 (1995) MACHADO, M. M., GAY DUCATI, M. B. MACHADO, M. V. T. PRD 75, (2007) CHEHIME, H. et al PLB 286, 392 (1992) BJORKEN, J. D. PRD 47, 101 (1992) KHOZE, V. A., MARTIN, A. D., RYSKIN, M. G. Eur. Phys. J. C (2002)


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