|
QGP
(возможно, только в событиях высокой
кратности), в столкновениях
pp
, окажутся верными. Альтернативный критерий
сравнения результатов для периферийных столкновений с результатами для
центральных столкновений также использовался со значительным успехом, с
пониманием того, что периферийные столкновения можно рассматривать как
суперпозицию столкновений
pp
. Корреляция тяжелых кварков, образующихся
при столкновениях
рр
, определяется в общем виде следующим образом:
(1)
где
y
1
и
y
2
-скорости тяжелых кварков, а антикварки и
p
Ti
-их поперечные
импульсы. В первом порядке дифференциальное сечение для корреляции шарма
от протон-протонного столкновения можно записать в виде:
В приведенном выше
p
T1
= p
T2
= p
T
и
где
x
a
и
x
b
- доли импульсов, переносимых партонами от их
взаимодействующих родительских адронов. Они даются путем
где
M
T
- поперечная масса,
√𝑚
𝑄
2
+ 𝑝
𝑇
2
из полученного тяжелого кварка.
Индексы
i
и
j
обозначают взаимодействующие партоны, а
f
i
и
f
j
-функции
"Science and Education" Scientific Journal
December 2020 / Volume 1 Issue 9
www.openscience.uz
61
распределения партонов для нуклонов. Мы будем использовать структурную
функцию CTEQ5M, хотя мы проверили, что аналогичные результаты получены
и для других современных структурных функций. Дифференциальное сечение
для партонных взаимодействий
𝑑𝜎
𝑖𝑗
̂/𝑑𝑡̂
задается
𝑑𝜎
𝑖𝑗
̂
𝑑𝑡̂
=
|𝑀|
2
16𝜋𝑠
2
̂
, (5)
где
|𝑀|
2
-инвариантная амплитуда для различных подпроцессов, полученная
из работы [2]. Физические подпроцессы, включенные для ведущего порядка,
O
(
𝛼
𝑠
2
) производства тяжелых кварков, являются:
𝑔 + 𝑔 → 𝑄 + 𝑄̅
𝑞 + 𝑞̅ → 𝑄 + 𝑄̅
(6)
В следующем к ведущему порядке включаются следующие подпроцессы
O
(
𝛼
𝑠
2
):
𝑔 + 𝑔 → 𝑄 + 𝑄̅ + 𝑔
𝑞 + 𝑞̅ → 𝑄 + 𝑄̅ + 𝑔
𝑔 + 𝑞(𝑞̅) → 𝑄 + 𝑄̅ + 𝑞(𝑞̅)
(7)
Мы показываем наши результаты для азимутальной корреляции
𝐶 (∆𝜙)
, где
φ
∆𝜙
= |𝜙
1
− 𝜙
2
|
, а также корреляции скорости
𝐶 (∆𝑦)
, где
∆𝑦 = 𝑦
1
− 𝑦
2
,
полученных тяжелых кварков. Мы также приводим корреляции
(∆𝜂, ∆𝜙)
в
параметре радиуса струи
R
, где
𝑅 = √∆𝜂
2
+ ∆𝜙
2
наряду с поперечным
импульсом, инвариантной массой и скоростью пары. Мы проверяем точность
наших результатов, оценивая производство
𝐽/𝜓
и очарование, измеренное
недавно.
Результаты.
В результатах, которые будут представлены ниже, мы будем
использовать структурную функцию CTEQ5M, хотя некоторые результаты
также приведены для других структурных функций. Масса очарованных кварков
сохраняется фиксированной при
m
c
= 1,5 ГэВ, в то время как для нижних кварков
m
b
= 4,5 ГэВ. Шкалы факторизации и перенормировки взяты как
𝐶√𝑚
𝑄
2
+ 𝑝
𝑇
2
с
коэффициентом
C
= 2 для кварков очарования и 1 для нижних кварков. Код NLO
pQCD (NLOMNR), разработанный Mangano и др. был использован для
первоначального получения тяжелых кварков [3].
Результаты для производства очарования наряду с недавними результатами,
полученными на LHC для столкновений
pp
, показаны на рис. 1. в целях
исследования мы также включили результаты для
m
c
= 1,2 ГэВ и структурной
функции CTEQ5M.
"Science and Education" Scientific Journal
December 2020 / Volume 1 Issue 9
www.openscience.uz
62
Рисунок 1. Энергетическая зависимость образования кварков очарования при
столкновениях pp.
Можно также рассмотреть образование
D
-мезонов, написав схематически:
где фрагментация тяжелого кварка
Q
на тяжелый Мезон
H
Q
описывается
функцией
D
. Мы предположили, что форма
D
(
𝑧
), где
z = p
D
/p
c
, одинакова для
всех
D
-мезонов,
𝜖
𝑝
-параметр Петерсона и
Затем получение конкретного
D
-мезона получают с помощью фракции для
него, определенной экспериментально.
Сравнение наших результатов для производства
D
0
и
D
+
с
предварительными данными, полученными в эксперименте ALICE [4], показано
на рис. 2. мы приводим результаты для
𝜖
𝑝
= 0.001, 0.06 и 0.12, чтобы показать
чувствительность наших расчетов к этому изменению. Учитывая, что никакие
параметры
не
были
скорректированы,
результаты
кажутся
удовлетворительными. Более подробные и точные данные, безусловно, наложат
жесткие ограничения на все входные данные.
"Science and Education" Scientific Journal
December 2020 / Volume 1 Issue 9
www.openscience.uz
63
Рисунок 2. Поперечное распределение импульса D
0
-мезонов (левый) и D
+
-
мезонов (справа) в столкновениях pp при
√s
= 2,76 ТэВ.
Отметим, что полулептонный распад
D
-мезонов широко использовался для
изучения образования шарма и донных кварков, а также потерь энергии, которые
они несут. Электроны, поступающие от распада шарма, например, получают
путем свертки распределения
D
-мезонов со спектром распада электронов и учета
ветвления к конкретному
D
-мезону. В случае, если вклады B и D мезонов не
могут быть различены, следует использовать смеси B и D-мезонов с
соответствующими разветвлениями,
B → e
,
D → e
и
B → D → e
. Полулептонный
распад
B
-мезонов становится важным при более высоком
p
T
, несмотря на их
уменьшенную продукцию, хотя вклад канала
B → D → e
быстро падает с
увеличением
p
T
[5].
Заключение.
Мы рассчитали азимутальные, разностные и поперечные
импульсные корреляции тяжелых кварковых пар, образующихся при
столкновениях
pp
при нескольких энергиях, имеющих отношение к
экспериментам, проводимым на Большом адронном коллайдере, с
использованием NLO pQCD. Там, где это возможно, мы обсуждали, как они
могут изменяться из-за эффектов конечного состояния при столкновениях ядра
с ядром. Эти результаты послужат основой для аналогичных исследований в
случае столкновений
𝑃𝑏 + 𝑃𝑏
в соответствующем центре масс энергий/нуклона
для определения модификаций среды. Мы отметили [5], что эта картина
обогащается (или усложняется) многократными столкновениями между
партонами, имеющими высокую энергию, которые могут давать очень разные
корреляции по величине, сравнимой с рассмотренными выше начальными
производствами. Мы утверждали [5], но это еще предстоит проверить, что эти
корреляции не могут быть радикально изменены из-за потерь энергии,
понесенных тяжелыми кварками, поскольку они не могут существенно изменить
направление своего движения из-за мягкого рассеяния. Однако они могут быть
затронуты сильным потоком среды, если тяжелые кварки термализованы.
"Science and Education" Scientific Journal
December 2020 / Volume 1 Issue 9
www.openscience.uz
64
Do'stlaringiz bilan baham: |
