1 / 22

Нарушение изотопической инвариантности в распаде f 1 (1285)  3 π

Нарушение изотопической инвариантности в распаде f 1 (1285)  3 π. Эксперимент ВЕС

granville-hamon
Download Presentation

Нарушение изотопической инвариантности в распаде f 1 (1285)  3 π

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Нарушение изотопической инвариантности в распаде f1(1285)3π Эксперимент ВЕС Ю.Гуз, В.Дорофеев, Р.Джелядин, А.Екимов, А.Зайцев, А. Ивашин, А.Карюхин, И.Качаев, В.Ф. Константинов, М.Маковский, В.Матвеев, В.Николаенко, А.Останков, Б.Поляков, Д.Рябчиков, М.Солдатов, О.Соловьянов, А.А. Солодков, А.В.Солодков, Ю.Хохлов, Н.Шаланда • Введение • Установка ВЕС и постановка эксперимента • Характеристики распада f1(1285)π+π-π0 • Выводы Сессия "Физика фундаментальных взаимодействий" Протвино 2008

  2. Введение • (Лёгкие)Скаляры – актуальная тема КХД. • Возбуждения вакуума • скалярное поле – «Хиггс» КХД • Избыточное кол-во ? Организация мультиплет(ов) ? • I =1a0 (980, 1450, …)I =0 f0(400-500,980, 1300, 1500,1710…1850) • I =1/2 κ(700, 1430, …) • Структура • (qq; q qqq; MM; gg)? • Нужныдоп. эксп. способы • изучения

  3. a0(980)  f0(980) смешивание • a0(980)  f0(980) изоспиновая_симметрия • чувствительно к параметрам (M; g2ab ) структура • ИС нарушается: • ЭМ • (md-mu)/ms • ωπ+π -, φπ+π-, η/η’  3π, ψ(2s)J/ψπ0 … • .Универсальный (для P,V, B, D) масштаб ИС • (расщепление масс и смешивание ω/ρ , η/π) • (Coon, Scadron, PR C 51, 1995) • Πab=-0.005 ГэВ2

  4. Для a0(980)f0(980) – новый механизм через K-петли (Achasov, Devyanin, Shestakov PL B88, 1979) при 2M(K+) < s < 2M(K0) 1/G*dGi/dmππ для a0(980)  f0π+π- Bi=0.17 • 10-3 Bi=0.73 • 10-3 «по Ачасову и др.» «Универсально» (в т.ч. для S,…)

  5. (предложенные) Эксперименты по a0(980)f0(980) • поляризационный эксп. π-p↑→ηπ0n • поиск J/ψ γ f0(980)  γ a0(980)(ηπ0) • поиск в центральном рождении pp  pp PP  pp f0(980) pp a0(980)(ηπ0) • асимметрия в p↑+n  Deπ0η (или p↑+p  De π+η) поиск f1(1285)π0a0(980)  π0 f0(980)ππВЕС (2007-2008) (предвар. рез. – в EPJ A38) • N.N.Achasov, G.N.Shestakov, Phys.Rev.D70 (2004) 074015,hep-ph/0312214 ; • N.N.Achasov, S.A.Devyanin, G.N.Shestakov, Yad. Fiz. 33 (1981) 1337; Sov.J.Nucl. Phys. 33 (1981) 715; • Jia-Jun Wu, Qiang Zhao and B.S.Zou, hep-ph 0704.3652 ; • C.Hanhart, B.Kubis, J.R.Pelaez, hep-ph 0707.0262 • A.; E. Kudryavtsev, V.E. Tarasov, Yad.Fiz.66 (2003) 1994-2000,2003; nucl-th/0304052 • F.Close, A.Kirk, Phys.Lett. B489 (2000) 24 • N.N.Achasov and A.V.Kisilev, Phys.Lett. B534 (2002) 83

  6. Изучение распада f1(1285)π+π-π0 • IG JPC = 0+ 1++ M= 1282МэВ/с2 Г = 24 МэВ/с2 • Основные каналы распада: 4π (~33%), ηππ(~52%) и KKπ(~9%) (вкл. a0(980)π), ργ(~5%) • Распад на 3πИС : • через смешивание скаляров f1π a0  π f0 3π “универсально” и через связь a0/f0 с KK другие возможные механизмы • f1(1285)  a1(1260)(IG JPC = 1+ 1++) смешивание (подобно ω  ρ, η  π, Δ  N, Σ  Λ) - через связь f1/a1с K*K • «контактный» f1 3π

  7. Установка ВЕС Пучок π- (и К-) в диапазоне p ~ 25 – 45 ГэВ/с • Широкоапертурный магнитный спектрометр pt=0.7 ГэВ/с • ЭМ-калориметрия (1.2 тыс. кан.) • K/π – идентификация(4-18 ГэВ/с) • Быстрая ССД (104/сброс) • Слабовозмущающий триггер 1 -мишень; 2 –вето-счетчики; 3 –счетчик множественности; 4 -магнит; 5 –Čh - счетчик; 6 –Sci - годоскоп; 7 –ЭМ- калориметр.

  8. Постановка эксперимента • Дифракцияπ- A→A f1π-как источник f1(1285) (при 27, 37, 41 ГэВ/с) • Детально исследована на ВЕС в моде f1 ηπ+π- - изучены характеристики и настроены отборы - одинаковая топология с искомой системой (π0π+π-) π- - использована для нормировки • Фоновая π- A→ A(4π)- - с изменением G-чётности (π –обмен) (относительно) подавлена при малых |t|(и больших s)

  9. Отбор событий • топология: + - - γ γ • фрагментация пучка: вето вокруг мишени • идентификация: нет e+- , К+- • «эксклюзивность»: баланс импульсов • диапазон по M(γγ) для сигнала π0 / η (105 – 165)/(435 - 620) MeV/с2 • «дифракционность»: |t| < |t|P • требование m(π+π-π0 )>830 MэВ/с2 (ηπ-,ωπ- ) • N(π0π+π-π-) ~ 8.7·105 N(ηπ+π-π-) ~ 3.0·105

  10. Сигналы π0 и η В дальнейшем использован pπ0(η)после 1С – подгонки на mπ0(η)

  11. |t| - распределение Отношение |t|-распределений для π- N→ Nηπ+π-π- и π- N→ Nπ0π+π-π-

  12. Система (ηπ+π-π-) NBW(f1) = (108.1 ± 1.5)  103

  13. Система (ηπ+π-π-)(продолжение) • (доминирует) образование (f1π-) в P-волнес JP mη= 1+ 0+ • (основной) P-волновой распад f1 →P S (π a0) →ηππ • угловая часть A(Ω) =3/2 sin1 sin2 sin(0 - 2) θ1-угол Готфрида-Джексона «спектаторного» π- θ2- полярный угол Pв f1-СЦМс Z || p(спект. π-) φ0и φ2– азимутальные углы пучкового π-и проекции p(π) на плоскость  p(спект. π-) • Вес W I(Ω)=A(Ω )2 • усиливает сигнал π-f1→π-S P  ε(Ω)

  14. b1 ω a2/f1 a2 ρ/ω K0 Система π0π+π-π-

  15. Wm(3π) / m(3π) = “b/a” = “c” • Wm(ηππ) / (ηππ) = “d” • “e” = “c” .AND. m(2π)  [970-1000] MэВ/c2 Угловое взвешивание

  16. Система π0π+π-π-(продолжение): m(π+π-) G(K0) + BW_RS(ρ0) + G(ω) + Pol

  17. Подгонка спектров m(π+π-) • m(π+π-π0 )  [1.15-1.45] ГэВ/c2 -- 30 бинов по 10 MэВ/c2 • m(π+π-) для каждого бина m(3π) (во всём диапазоне) • сигнал на ~980 MэВ/c2 в «f1-центральном» бине • подгонка G(K0) + BW_RS(ρ0) + G(ω) + G(“f0”) + PolPhS G(“f0”) – эффективное описание «a0/f0»* разрешение (m~982 МэВ; σ~25 МэВ, N - свободно)

  18. N(“f0”) vs. M(3 π) M = 1287 2 МэВ/с2 Γ = 306 МэВ/с2 N(f1) = 2300  400 • Систематика • аксептанс ε(4π)/ ε(η3π)=.95 • вариации: • - отборов (γ; подавл.K, ω; мишень…) • фонав M2и M3 (Pn, ρ(770)) • формы «f0» (ширина) • формы f1(BW vs. G)

  19. Вероятность распада f1“f0(980)” π  3π Экспериментальное значение По модели (Ачасов и др.) (варьируя 6 параметров) BR(f1π+π-π0) / BR(f1ηπ+π- ) ~ 0.05 – 0.5 % • Т.о., эксп. Br(0.8%) - вблизи верхних оценок модели при специфических значениях её параметров (напр., огромная связь f0-KK). Соотв. Br(a0(980)  f0(980) π+π- ) ~ 1.9%(полагая f1KKπ на 100% через a0π) • При «предпочитаемых» значениях параметров модель << эксп. • Кроме того: по-видимому, наблюден дополнительный (помимо “f0(980)”)вклад в изучаемый распад

  20. Дополнительная структура в сигнале при m(π+π-) ≈ 950 MэВ/с2 • Взвешивание Wm(2π) / m(2π) для • m(3π) [1260-1310] MэВ/c2 •   • σ (“f0”)~ 40 МэВ • N(f1) ~ 4*103 • BR(f1π+π-π0) / BR(f1ηπ+π- ) ~ 1.5 % (!)

  21. Ограничение наf1(1285) a1(1260) ρ π • Побинная (m3π)подгонка N(ρ) в m(ππ0) • P2 + BW(a2) + BW(f1) (M,Г фикс.) • N(f1) = -2700  2400 a2 f1 Предел Br(f1  ρ π)<0.31%  |Πf1a1|< 0.005 GeV2 приΓa1= 200 MeV/с2 N(ρ ) vs. m(π+π- π0)

  22. Заключение • Изученраспад f1(1285)π+ π- π0 • Вероятность (несколько) превышает модельный расчет для усиленного a0(980)f0(980) смешивания за счёт каонных петель • Наблюден дополнительный вклад сравнимой интенсивности на m(π+π-) ≈ 950 MэВ/с2 • Не наблюдён распад на ρπ: Br(f1 ρπ)=(-0.3 0.3) % на уровне чувствит. близко к универс. |Πf1a1| = 0.005 GeV2 • Динамика в области m(3π)/m(2π)~1.2-1.3/0.95-1.0ГэВ/с2 может представлять интерес

More Related