Análise da Probabilidade de Sobrevivência da

Lacuna de Rapidez

Mairon Melo MachadoM. B. Gay Ducati e M. V. T. Machado

UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul

V Mostra PG26/10/2006

Tópicos

Motivação Histórico Características do processo difrativo Seção de choque inclusiva Seção de choque difrativa Probabilidade de sobrevivência da lacuna de

rapidez Aceleradores Resultados e conclusões

Histórico

Descoberta de W (CERN – 1983) importante para consolidação do Modelo Padrão

mW = 80.4 GeV, spin 1 Mediador da interação fraca Prêmio Nobel de Física (1984)

Carlo Rubbia

Simon Van Der Meer

Motivação Estudo da seção de choque

inclusiva do processo (CC)

Estudo do processo difrativo

Análise de parametrizações para a Probabilidade de Sobrevivência do Gap (PSG)

Análise de parametrizações para função de estrutura do Pomeron

u

u

d

u

u

d

antiproton

proton

W+, W-

e+, e-

ve, ve

helicidade

q

q

p + p p + W ( e v) + X

+ para spin e mom. linear e mesmo sentido

- para spin e mom. linear e sentido oposto

Processos difrativos (Características)

Não dependência da energia na proporção de eventos difrativos/ Forte dependência no momento transverso (pt) para pequenos ângulos de espalhamento

Troca dos números quânticos do vácuo - COR (Pomeron)

Estados finais com os mesmos números quânticos do estado inicial

z

z

pE

pEy

ln2

1

2ln

tg

Grandes intervalos de rapidez (y) ausência de produção de partículas

Altas energias (mp << E)

pseudo -rapidez

ângulo de espalhamento do elétron em relação à direção do feixe do próton

Componente z do momento total

Seção de choque inclusiva

ba

bpbapaba tdtd

dxfxfdxdxd

,// )()(

)]cos1()cos1([4

bae xxs

E

senM

E WT 2

)]cos1()cos1([4

baL xxs

E

Energia Total

Energia Longitudinal

Energia Transversal

xa e xb são as frações de momentum do próton portada pelos pártons

Seção de choque inclusiva

Váriaveis de Mandelstan para o processo

)cos1(2

)(2

2 Wae

Mppt

)cos1(2

)(2

2 Wbe

Mppu

22)( Wba Mpps

T

W

E

MA

2

A

A 1cos

2

W+

W-

e-

e+

νe-

νe-

p

p

p

p

canal u

canal t

Seção de choque inclusiva

ba

bbpbapaaT

e td

d

A

xxfxfdxdE

d

d

,2//

1)()(

16)()(

2

2

,

22

//

A

u

Ms

GVxfxfdE

d

d

ba WW

FabbpbapaT

e

16)()(

2

2

,

22

//

A

t

Ms

GVxfxfdE

d

d

ba WW

FabbpbapaT

e

com

W-

W+

= 2.06 GeV, GF = 1.166.10-5 GeV-2, Vab = elemento da matriz CKM

Largura de decaimento Constante de Fermi

Seção de choque difrativa

16)()()(

2

2

,

22

//

A

u

Ms

GVxfxfdExgdx

d

d

ba WW

FabbpbaIPaTIPIP

e

16)()()(

2

2

,

22

//

A

t

Ms

GVxfxfdExgdx

d

d

ba WW

FabbpbaIPaTIPIP

e

W-

W+

fator de fluxo do Pomeron

Probabilidade de Sobrevivência da lacuna de rapidez (GSP)

2221

2 |)(|||)|(||| sSyyySS specbrem

),(

),(),(|)(|

2

2

2

sbFbd

sbPsbFbdsSspec

Calculado perturbativamente

Natureza não-perturbativa

Regiões angulares do espaço de fase isento de partículas

<|S|2> relaciona a taxa de gap calculada teoricamente com a taxa medida

F(b,s) sobreposição das densidades dos pártons colisores

P(b,s) probabilidade dos hádrons não sofrerem DIS

Probabilidade de Sobrevivência da lacuna de rapidez (GSP)

GSP Luna Khoze Block

Tevatron 0.27 0.21

LHC 0.18 0.15

Luna: emissão e recombinação de glúons (mg = 400 Gev)

Khoze et al: pions-loops e escolha do slope do Pomeron

Block et al: interação qq, qg e gg

0.12

0.20

Tevatron

6.3 Km

Large Hadron Collider (LHC)

27 Km

Resultados (Tevatron)

0.017

0.021

0.08

Resultado experimental: 0,0115 + - 0,0055 (CDF)

0.016

Predição (LHC)

Conclusões Análise de processos difrativos de produção de W

Parametrização para função de estrutura do pomeron

Análise de valores para PSG em igualdade com valor experimental

Formalismo necessita de melhorias

Uso de novas parametrizações pode permitir vincular a teoria com o experimento

Predição para LHC aumento da lacuna de rapidez

Próximos passos

Análise de novas parametrizações para função de estrutura do pomeron

Análise de novos valores para GSP

Produção em corrente neutra

Produção de dijatos

Bibliografia R. J. M. Covolan and M. S. Soares Physical Review D 60 (1999) 054005; 61, 019901

(2000) R. J. M. Covolan and M. S. Soares hep-ph/0212349 v2 (2003) E. G. S. Luna Physics Letters B 641 (2006) 171-176 M. M. Block et al., Phys. Ver. D 63 (2001) 114004 V. A. Khoze et al., Eyr. Phys. J. C 14 (2000) 525 E. Gotsman et al., Physical Review D 60 (1999) 094011 F. Caruso et al., Partículas elementares: 100 anos de descobertas EDUA (2005) D. J. Damião, ENFPC (2006)

Obrigado!!!