Produ§£o difrativa de quarks pesados em colisµes nucleares no LHC *

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Produção difrativa de quarks pesados em colisões nucleares no LHC *. Mairon Melo Machado GFPAE – IF – UFRGS melo.machado@ufrgs.br. * Trabalho realizado com Maria Beatriz Gay Ducati e Magno V. T. Machado Phys.Rev.D81:054034 (2010). 1. Calcular processos difrativos na região de pequeno-x. - PowerPoint PPT Presentation

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  • **Produo difrativa de quarks pesados em colises nucleares no LHC *Mairon Melo MachadoGFPAE IF UFRGSmelo.machado@ufrgs.br* Trabalho realizado com Maria Beatriz Gay Ducati e Magno V. T. MachadoPhys.Rev.D81:054034 (2010)

  • *Motivaes Calcular processos difrativos na regio de pequeno-x

    Pomeron com subestrutura (PDFs)

    Modelo Ingelman-Schlein

    No descreve dados

    Correes absortivas espalhamento de mltiplos Pomerons

    Novos resultados para produo de quarks pesadosENAF Rio de Janeiro 2010CERNFranaSuaLHC

  • ** Seo de choque para produo de quarks pesados (HQ) densidades glunicas 1

    Uso de PDFs e equaes em ordem seguinte dominante (NLO)

    Probabilidade de sobrevivncia da lacuna de rapidez para colises nucleares

    HQ sinais importantes para nova fsicaMotivaessinalbackgroundEstimar taxa difrativa para produo de quarks pesados em colises nucleares para o LHC em NLOENAF Rio de Janeiro 20101 M. B. Gay Ducati, M. M. Machado, M. V. T. Machado, PRD 75, 114013 (2007)

  • *IntroduoMsonsBrionsHdronsEltronMonTauneutrinosFrmionsLptons3 quarks2 quarksprton / nutron , Prton (carga +1)Teoria da interao Cromodinmica Quntica (QCD)

    Altas energias glonsBsonsFton (eletromagntico)W e Z (eletrofraco)Glon (fora forte)ENAF Rio de Janeiro 2010

  • * Difrao

    Teoria de Regge troca de um Pomeron com nmeros qunticos do vcuo

    Natureza do Pomeron e mecanismos de interao no conhecido completamente 2

    Uso de espalhamento duro contedo de quarks e glons no Pomeron

    Aumento no conhecimento sobre o Pomeron

    Distribuies de quarks e glons no Pomeron

    Funo de estrutura difrativaENAF Rio de Janeiro 20102 P. D. Collins, An Introduction to Regge Theory and High Energy Physics (1977)

  • ** Ausncia de energia hadrnica em uma determinada regio angular do espao de fase final

    Difrao simples

    Pomeron emitido por um dos hdrons

    Prtons do Pomeron interagem com prtons do outro hdron

    Eventos difrativosModelo de Ingelman-Schlein 3Difrao simpleslacunaLacuna de rapidezENAF Rio de Janeiro 20103 G. Ingelman and P. Schlein, Phys. Lett. 152B (1985) 256.

  • **Funo de estrutura do PomeronParametrizao para o fator de fluxo e funo de estruturaParmetro normalizadomp = massa do prtonNormalizado paraH1 Collaboration 4 ENAF Rio de Janeiro 20104 H1 Coll. A. Aktas et al, Eur. J. Phys. J. C48 (2006) 715

    ParmetroValorIPBIP(0)

  • **Gap Descrita em termos de correes de absoro

    Mltiplos Pomeron

    probabilidade de sobrevivncia da lacuna de rapidez (GSP)

    A(s,b) amplitude do processo difrativo de interesse particular

    PS(s,b) probabilidade de que no ocorram interaes inelsticas entre as partculas remanescentesProbabilidade de sobrevivncia da lacuna de rapidez (GSP)ENAF Rio de Janeiro 2010

  • ** Vrios modelos na literatura 5

    Resultados considerando o modelo KKMR para os valores de Tevatron e LHCModelos para valor de GSP Principal incerteza terico em nossos clculos sees de choque e razes sensveis ao valor de GSP considerado(%)ENAF Rio de Janeiro 20105 E. Gotsman, E. Levin, U. Maor and A. Prygarin, arXiv:hep-ph/0511060

  • ** Estudo dos processos de difrao simples 6

    Hadroproduo de quarks pesados Razes difrativas em funo da energia de centro-de-massa ECM

    Diagramas contribuindo para seo de choque em ordem dominante (LO)ENAF Rio de Janeiro 20106 M. L. Mangano et al, Nucl. Phys. B 373, 295 (1992)

  • **Hadroproduo LOSeo de choque totalSeo de choque partnica 7 distribuies de prtons dentro do hdron i=1 e j=2Escala de fatorizao (renormalizao) constante de acoplamentox1,2 so as fraes de momentum dos prtonssENAF Rio de Janeiro 20107 M. L. Mangano, P. Nason, G. Ridolfi Nucl. Phys. B373 (1992) 295

  • **Seo de choque partnicaN = 3 (4) para charm (bottom) m a massa do quark pesadoENAF Rio de Janeiro 2010

  • **Produo NLOConstante de acoplamenton1f = 3 (4) charm (bottom)ENAF Rio de Janeiro 2010

  • **Funes NLO Usando um ajuste com os dados ao invs do resultado numrico integrado 8 Erro de menos de 1%ENAF Rio de Janeiro 20108 P. Nason, S. Dawson, R. K. Ellis Nucl. Phys. B303 (1988) 607

    a00.108068a1-0.114997a20.0428630a30.131429

    a40.0438768a5-0.0760996a6-0.165878a7-0.158246

  • **Funes NLOFunes auxiliaresENAF Rio de Janeiro 2010

  • **Seo de choque difrativaFator de fluxo do Pomeron 9 Funo de estrutura do Pomeron (H1) Modelo KKMR = 0.06 para eventos de difrao simples no LHC 10ENAF Rio de Janeiro 20109 H1 Coll. A. Aktas et al, Eur. J. Phys. J. C48 (2006) 71510 V. A. Khoze, A. D. Martin, M. G. Ryskin, Eur. Phys. J. C18, 167 (2000)

  • **Produo nuclear de quarks pesadosCaso inclusivo 11ACa = 40 (6.3 TeV) APb = 208 (5.5 TeV)

    Processo incoerente um dos nucleons no ncleo emite um Pomeron

    Processo coerente ncleo emite um Pomeron

    Dependncia na energia e no nmero atmicoCaso difrativo 12ENAF Rio de Janeiro 201011 N. M. Agababyan et al Phys. Atom. Nucl. 62, 1572 (1999)12 K. Tuchin, arXiv:0812.1519v2 [hep-ph] (2009)

  • **qq vs. gg

    Seo de choque inclusiva e difrativa

    Hadroproduo charm-anticharm

    Contribuio da aniquilao qq no importante para altas energias

    Seo de choque difrativa sem GSP

    Mc = 1.5 GeVColises ppENAF Rio de Janeiro 2010

  • **Comparao difrativa Sees de choque difrativa para hadroproduo bottom-antibottom

    Contribuio relevante do valor de GSP aplicado na seo de choque total

    = 0.06

    Mb = 4.7 GeVColises pp ENAF Rio de Janeiro 2010

  • **Comparao LO e NLO Predies para sees de choque inclusiva em colises pp

    Seo de choque NLO 1.5 > seo de choque LO em altas energiasENAF Rio de Janeiro 2010

  • ** Sees de choque nuclear inclusiva em NLO

    ACa = 40 (6.3 TeV)

    APb = 208 (5.5 TeV)

    ApPb = 8.8 TeV

    Resultados para produo de quarks pesados no LHC Sees de choque em NLO para hadroproduo de quarks pesados

    Valor da GSP diminui a razo difrativa ( = 0.06)ENAF Rio de Janeiro 2010difrativodifrativoS2 = 3,22 (%)

    S2 = 3,11 (%)

    S2 = 2,87 (%)

  • **Resultados coerente Predies para seo de choque em uma regio possvel de ser verificada experimentalmente Razo difrativa muito pequenaENAF Rio de Janeiro 2010Seo de choque Inclusiva

  • **Resultados incoerente No existe valores de para eventos de difrao simples em colises AA Estimativas para produo central de Higgs 13 ~ 8 x 10-7 Valores da seo de choque difrativa em regio possvel de ser verificada experimentalmenteENAF Rio de Janeiro 201013 E. Levin; J. Miller arXiv:0801.3593v1 [hep-ph] (2008)

  • **Resultados duplo difrativoENAF Rio de Janeiro 2010 No existe valores de para eventos duplo difrativos em colises AA

    Valores da seo de choque difrativa em regio possvel de ser verificada experimentalmente

    Energia (TeV)Diffcharm (b)Rcharm (%)Diffbottom (b)Rbottom (%)5.531,091,6 x 10-40,324 x 10-66.322,843 x 10-40,258 x 10-58.822,632 x 10-30,284,9 x 10-4

  • **ConclusesPredies tericas para produo inclusiva, difrao simples e difrao dupla para a produo de quarks pesados nas energias do LHC em colises pp e AA

    Estimativas para sees de choque em funo da energia de centro de massa ECM

    Razo difrativa calculada usando modelo Ingelman-Schlein e correes de absoro (NLO)

    No existe predies para em colises nucleares

    Contribuio importante dos valores absolutos das correes absortivas

    Seo de choque difrativa para colises AA em regio possvel de ser verificada experimentalmente

    Clculo da probabilidade de sobrevivncia da lacuna de rapidez em colises nucleares fundamental

    ENAF Rio de Janeiro 2010

  • **COMPARAO COM DADOSENAF Rio de Janeiro 2010

  • **A BATALHA CONTINUA!!!!ENAF Rio de Janeiro 2010

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