Análise da
Probabilidade de
Sobrevivência da
Lacuna de Rapidez
Mairon Melo Machado
M. B. Gay Ducati e M. V. T. Machado
UFRGS – Universidade Federal do Rio
Grande do Sul
V Mostra PG
26/10/2006
Tópicos


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
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)
proton
p+p
p+W(
e v) + X
u

Estudo do processo difrativo
u
d

Análise de parametrizações
para a Probabilidade de
Sobrevivência do Gap (PSG)
Análise de parametrizações
para função de estrutura do
Pomeron
+ para spin e mom. linear
- para spin e mom. linear
q
u
d
antiproton
e mesmo sentido
e sentido oposto
q
W+, Wu

e+, e-
helicidade
ve, ve
Processos difrativos
(Características)



Grandes
intervalos de rapidez (y)
ausência de produção de partículas
Não dependência da energia na
proporção de eventos difrativos/
Forte dependência no momento
transverso (pt) para pequenos
ângulos de espalhamento
1
E  pz
y  ln
2
E  pz
Troca dos números quânticos do
vácuo - COR (Pomeron)
Estados finais com os mesmos
números quânticos do estado
inicial
Componente z
do momento
total
Altas energias (mp << E)
pseudo -rapidez
   ln tg

2
 ângulo de espalhamento do elétron em
relação à direção do feixe do próton
Seção de choque inclusiva
d
d    dxa  dx f a / p ( xa ) f b / p ( xb )
dt
b
dt
a ,b
s
Ee 
[ xa (1  cos )  xb (1  cos )]
4
s
EL 
[ xa (1  cos )  xb (1  cos )]
4
MW
ET 
sen 
2
Energia
Total
Energia
Longitudinal
Energia
Transversal
xa e xb são as frações de momentum do próton portada pelos pártons
Seção de choque inclusiva

p
p
Váriaveis de Mandelstan para o processo
e+
W+
νe-
canal t
p
canal u
2
W
2
M
t  ( pe  pa ) 2   W (1  cos )
2
2
M
u  ( pe  pb ) 2   W (1  cos )
2
p
W-
s  ( p a  pb )  M
2
νe-
e-
A 1
cos  
A
2
MW
A
2 ET
Seção de choque inclusiva
xb d
d
   dET  dx f a / p ( xa ) f b / p ( xb )
2
a
de a ,b
A 1 d t
com
W-
W+
 Vab2 GF2 
d
   dET f a / p ( xa ) f b / p ( xb ) 

d e
6
s

M
a ,b
W
W 

 Vab2 GF2 
d
   dET f a / p ( xa ) f b / p ( xb ) 

d e
6
s

M
a ,b
W
W 

u
2
A2  1
t
2
A2  1
 = 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
W-
 V G 
d
   dx IP g ( xIP )  dET f a / IP ( xa ) f b / p ( xb ) 

d e a ,b
6
s

M
W
W 

2
ab
2
F
u
2
A2  1
fator de fluxo do Pomeron
W+
 Vab2 GF2 
d
   dx IP g ( xIP )  dET f a / IP ( xa ) f b / p ( xb ) 

d e a ,b
6
s

M
W
W 

t
2
A2  1
Probabilidade de Sobrevivência
da lacuna de rapidez (GSP)
Regiões angulares do espaço de fase isento de partículas
<|S|2> relaciona a taxa de gap calculada teoricamente com a taxa medida
| S | | Sbrem (y | y1  y2 |) | | Sspec (s) | 
2
2
Calculado
perturbativamente
| S spec ( s) |2 
2
Natureza nãoperturbativa
2
d
 bF (b, s) P(b, s)
2
d
 bF (b, s)
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)
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
GSP
Luna
Khoze
Tevatron
0.27
0.21
LHC
0.18
0.15
Block
0.20
0.12
Tevatron
6.3 Km
Large Hadron Collider (LHC)
27 Km
Resultados (Tevatron)
Resultado experimental: 0,0115 + - 0,0055 (CDF)
0.08
0.021
0.017
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

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
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


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)