II EFRS - Pelotas – Março 2010 1 Produção difrativa de quarkonium + fóton para LHC* Mairon Melo Machado GFPAE – IF – UFRGS

Apresentação em tema: "II EFRS - Pelotas – Março 2010 1 Produção difrativa de quarkonium + fóton para LHC* Mairon Melo Machado GFPAE – IF – UFRGS"— Transcrição da apresentação:

1 II EFRS - Pelotas – Março 2010 1 Produção difrativa de quarkonium + fóton para LHC* Mairon Melo Machado GFPAE – IF – UFRGS www.if.ufrgs.br/gfpae melo.machado@ufrgs.br * Refere-se ao artigo M. b. Gay Ducati, M. M. Machado, M. V. T. Machado Diffractive quarkonium production in association with a photon at the LHC. Phys. Lett. B, v. 683, p. 150, 2010

2 II EFRS - Pelotas – Março 2010 2 Motivação Processos difrativos na região de pequeno-x estudo experimental intenso Melhorar o conhecimento sobre a QCD Vários mecanismos para a produção de quarkonium em colisores hadrônicos Color singlet model Color octet model 1 Color evaporation model Seção de choque para a produção de quarkonium production densidades do glúon Pomeron com subestrutura glúons Produção de quarkonium pesado assinatura limpa decaimento leptônico 1 J. P. Lansberg – Eur. Phys. J. C 60, 693 (2009)

3 II EFRS - Pelotas – Março 2010 3 Introdução Teoria de Regge troca de um Pomeron com números quânticos do vácuo Natureza do Pomeron e mecanismos de interação 2 não conhecido completamente Uso de espalhamento duro conteúdo de pártons no Pomeron Observações de Diffractive Deep Inelastic Scattering (DDIS) no HERA (1994) Distribuições de quarks e glúons no Pomeron 2 P. D. Collins, An Introduction to Regge Theory and High Energy Physics (1977) Função de estrutura difrativa 3 G. Ingelman and P. Schlein, Phys. Lett. 152B (1985) 256. 3 Fração de momento portada pelos pártons no Pomeron Quadrado do quadri-momento transferido do próton Fração de momento do próton portada pelo Pomeron Modelo de Ingelman-Schlein

4 II EFRS - Pelotas – Março 2010 4 o Interesse nos seguintes processos de difração simples Hadroprodução difrativa o Razões difrativas como função do momento transverso p T do quarkonium o Quarkonia produzido com grande p T fácil detecção o Contribuição singleto e octeto Grande contribuição para alto p T 4 J. P. Lansberg, arXiv:hep-ph/0901.4777 o Considerando a Cromodinâmica Quântica Não-Relativística (NRQCD) o Fusão de glúons domina sobre aniquilação de quarks 4 o Seção de choque em ordem dominante convolução das seções de choque partônicas com PDF o MRST 2001 LO sem diferença significativa usando MRST 2002 LO e MRST 2003 LO

5 II EFRS - Pelotas – Março 2010 5 Fatorização NRQCD 5 R. Li and J. X. Wang, Phys. Lett. B672 (2009) 51 É a energia de centro de massa (LHC = 14 TeV ) y é a rapidez do J/ψ M 2 ψ = 9.2 GeV 2 ( ) é a fração de momento do próton portada pelo glúon massa invariante do sistema J/ + Seção de choque c n são coeficientes Elementos de matriz dos operadores da NRQCD

6 II EFRS - Pelotas – Março 2010 6 Elementos de matriz Campo de quarks que cria o parEstado do quarkonium 6 6 T. Mehen, Phys. Rev. D55 (1997) 4338 α s variável

7 II EFRS - Pelotas – Março 2010 7 Elementos de matriz (GeV 3 ) 1.16 1.19 x 10 -2 0.01 0.01 x m 2 c 10.9 0.02 0.136 0 7, 8 7 E. Braaten, S. Fleming, A. K. Leibovich, Phys. Rev. D63 (2001) 094006 8 F. Maltoni et al., Phys. Lett. B638 (2006) 202 GeV/c 2 GeV

8 II EFRS - Pelotas – Março 2010 8 Seção de choque difrativa Fração de momento portada pelo Pomeron Quadrado do quadri-momento transferido do próton Fator de fluxo do Pomeron Trajetória do Pomeron H1 Collaboration 9 9 H1 Coll. A. Aktas et al, Eur. J. Phys. J. C48 (2006) 715

9 II EFRS - Pelotas – Março 2010 9 Resultados to J/ + Predições para seções de choque difrativa e inclusiva RHIC, Tevatron and LHC Seção de choque difrativa considerando =0.06 (Modelo KKMR) Reproduz predições de 10 -1 < |y| < 1 B = 0.0594 é a fração de ramificação em elétrons 10 C. S. Kim, J. Lee and H. S. Song, Phys. Rev. D55 (1997) 5429 para LHC 11 11 Renu Bala, XLVII International Winter Meeting on Nuclear Physics (2009)

10 II EFRS - Pelotas – Março 2010 10 Resultados para J/ (Y)+ no LHC B = 0.0594 (0.0238) Valor da seção de choque inclusiva fortemente dependente Seções de choque difrativas (DCS) sem GSP Comparação entre dois diferentes conjuntos de distribuições de glúons difrativas (H1) Valor da DCS fracamente sensitivo as incertezas das DPDF o Massa do quark o Elementos de matriz o Escala de fatorização

11 II EFRS - Pelotas – Março 2010 11 Razão difrativa Razão difrativa suavemente maior em comparação com 10 [σ] = pb Considerando FIT A 10 C. S. Kim, J. Lee and H. S. Song, Phys. Rev. D55 (1997) 5429 Este trabalhoRef 10 =0.06 Fluxo do Pomeron renormalizado Evolução de Q 2 na densidade do glúon Sem evolução em Q 2 Poderia explicar a dependência em p T em nossos resultados

12 II EFRS - Pelotas – Março 2010 12 Conclusões Predições teóricas para seções de choque inclusiva e difrativa para a produção de quarkonium + fóton em energias de LHC para colisões pp Estimativas para seções de choque diferencial como função do momento transverso do quarkonium Razão difrativa calculada usando fatorização de difração dura e correções de absorção Razões são fracamente dependentes do mecanismo de produção do quarkonium Sensíveis ao valor absoluto das correções de absorção Distribuição em R (J/ψ) SD = 0,8 – 0,5 % R (Υ) SD = 0,6 – 0,4 %