ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2004, том 67, № 2, с. 446-448
= ПИСЬМА В РЕДАКЦИЮ ТРЕТИЙ Яп-РЕЗОНАНС В РЕАКЦИИ 7р — пР
© 2004 г. В. А. Трясучёв
Томский политехнический университет, Россия Поступило в редакцию 08.04.2003 г.
В работе [1] была построена изобарная модель процесса
Т р — ПР (1)
для энергий фотонов К0 < 2.5 ГэВ, учитывающая одиннадцать нуклонных резонансов, включая ре-зонансы с большими Ь, и вклад векторных р-, и-мезонов. При построении модели упор был сделан на хорошее описание экспериментальных данных, относящихся к области энергий фотонов К0 < < 1.1 ГэВ, таких, как дифференциальные сечения [2, 3], пучковая Х-асимметрия [4], мишенная Т-асимметрия [5]. Для расширения применимости модели в область высоких энергий были использованы экспериментальные данные тридцатилетней давности, так как публикация результатов измерения дифференциальных сечений джеффер-соновской лабораторией при К0 = 0.75—1.95 ГэВ появилась позже [6]. Ретроспективное сравнение вычисленной энергетической зависимости полного сечения процесса (1) с этими экспериментальными данными показано на рис. 1. Как видно из рисунка, в интервале энергий фотонов 1.1 — 1.7 ГэВ обнаруживается систематическое превышение экспериментальных полных сечений процесса (1) над рассчитанными по модели [1] (штриховая кривая). Для устранения этого различия, помимо известных и учтенных в модели 5ц(1535)- и 5ц(1650)-резонансов, был включен третий 5ц-резонанс с параметрами:
Wr = 1825 МэВ, Гг = 160 МэВ, (2) 7е = 0.275 МэВ,
Е
где 7Е есть среднегеометрическое электромагнитной (Г7) и сильной (Гф) ширин резонанса (подробное описание модели изложено в работе [7]). Хотя подгонка параметров нового резонанса 5ц проведена сенсуорно (т.е. на глаз), следует сказать о хорошей локализации величин (2) (в пределах 10%), что стало одной из причин написания этой заметки. Полагая интервал отношений Гпр/Гг = = 0.5—0.01, получим соответствующий интервал для значений спиральной инвариантной амплитуды
фотовозбуждения нового резонанса = 0.021—
0.151 (ГэВ)-1/2, что существенно меньше значений Ар1!2 двух упомянутых в-волновых резонансов,
т.е. резонанс 511(1825) слабее связан с процессом (1) по сравнению с двумя известными. Наши выводы аргументированы для полной ширины (2), совпадающей по величине с полными ширинами 511(1535)- и 511(1650)-резонансов. На рис. 2 показан эффект от включения 511(1825)-резонанса в существующую модель фоторождения [ 1]. Этот эффект становится почти незаметным на границах интервала К0 = 1.025—1.9 ГэВ (см. рис. 2а и 2г), а это, в свою очередь, гарантирует сохранность хорошего описания низкоэнергетических экспериментальных данных обновленной моделью [1].
Различные модели по разному воспроиводят дифференциальные сечения процесса (1) при малых и больших углах вылета п-мезонов [1, 8— 10], поэтому для дискриминации существующих моделей важны экспериментальные данные при малых (в < 45°) и больших (в > 135°) углах вылета П-мезонов. Отличие нашей изобарной модели от моделей подобного класса [8—10] состоит в том, что в ней явно учтен вклад резонансов с большими собственными угловыми моментами: Г15(1990), Си(12190), в 19(2250), Я^(2220), которые делают дифференциальное сечение процесса (1) при К0 > > 1.5 ГэВ сильно анизотропным (рис. 2). В этой связи надо осторожно относиться и к оценкам полных сечений, сделанным авторами работы [6] по измеренным (1о/(10.(в) в интервале 45° < в < < 135°, так как полученная оценка зависит от модели, по которой выполнена экстраполяция дифференциальных сечений в недоступную для измерения область в (см. работу [6]).
Обнаружение третьего в-волнового резонанса в нашем исследовании реакции (1) не является эвристическим, так как он давно предсказывался квар-ковыми моделями барионов, а также наблюдался в других процессах [6, 9—12]. Полученные параметры (2) удивительно хорошо согласуются с параметрами третьего 511 -резонанса, извлеченными из экспериментальных данных распада ■]/ф —>■ ррт]
ТРЕТИЙ 5ц-РЕЗОНАНС В РЕАКЦИИ 7р^цр
447
Ко, ГэВ
Рис. 1. Зависимость интегрального сечения процесса 7р ^ ПР от энергии фотонов К0 в лабораторной системе. Штриховая и сплошная кривые — результаты вычислений по модели [1] и по модели [1], дополненной вкладом третьего 5ц-резонанса с параметрами (2); штрихпунктирная кривая — результат вычисления только с в-волновыми резонансами и фоном из модели [1] с включением третьего 5ц-резонанса (2); экспериментальные данные — из работ [3] (•) и [6] А.
Рис. 2. Дифференциальные сечения йа/йО процесса ■ур ^ ПР в зависимости от угла вылета мезона в в с. ц. м. для энергий налетающих фотонов Ко в лабораторной системе: а — 1025 МэВ, б — 1325 МэВ, в — 1625 МэВ, г — 1925 МэВ. Штриховая и сплошная кривые — результаты вычислений по модели работы [1] и по модели работы [1], дополненной вкладом третьего Sц-резонанса с параметрами (2); экспериментальные данные — из работ [3] (•) и [6] (А).
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 67 № 2 2004
448
ТРЯСУЧЁВ
[9] (Ш = 1800 ± 40 МэВ, Гг = 165±|55 МэВ), но не согласуются с данными, полученными из изучения процесса (1) на основе конституентной кварковой модели с нарушенной Би(6) ® 0(3)-симметрией
[10] (Шг = 1776 МэВ, Гг = 268 МэВ). Говоря о новых Бц-резонансах, нельзя не упомянуть о работе
[11], в которой приводятся результаты единого анализа данных по фоторождению и рассеянию пионов на протонах в широкой области энергий. Авторы этой работы получили указания на существование третьего и четвертого Бц-резонансов с массами Мг = Шг = 1846 ± 47 МэВ и Мг = Шг = 2113 ± ± 70 МэВ соответственно. Однако что касается полных ширин этих резонансов, то они менее определены и их значения оцениваются как > 300 МэВ. Хотя для описания процесса (1) авторам работы
[12] не потребовался дополнительный х-волновый резонанс, но такой резонанс у них появляется в силу необходимости для описания существующих экспериментальных данных процесса 7р ^ п'р. И наконец, положение третьего Бц-резонанса, предсказываемое в гиперцентрической конституентной кварковой модели, есть Шг = 1861 МэВ [13].
Таким образом, недостающий в рамках модели [1] для описания экспериментальных данных работы [6] Бц-резонанс имеет параметры (2), которые
не противоречат результатам последних теоретических и экспериментальных исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. В. А. Трясучёв, Изв. вузов. Физика, № 4, 66 (2003).
2. B. Krusche, J. Ahrens, G. Anton, et al., Phys. Rev. Lett. 74,3736(1995).
3. F. Renard, M. Anghinolfi, O. Bartaliniet, et al., Phys. Lett. B 528,215(2002).
4. J. Ajaka, M. Anghinolfi, V. Bellini, et al., Phys. Rev. Lett. 81, 1797(1998).
5. A. Bock etal, Phys. Rev. Lett. 81, 534(1998).
6. M. Dugger, B. G. Ritchie, J. Ball, et al., Phys. Rev. Lett. 89, 222002 (2002).
7. В. А. Трясучёв, ЯФ 65,1717(2002).
8. W.-T. Chiang, S. N. Yang, L. Tiator, and D. Drechsel, Nucl. Phys. A 700, 429 (2002).
9. J. Z. Bai et al. (BES Collab.), Phys. Lett. B 510, 75 (2001).
10. B. Saghai and Z. Li, nucl-th / 0202007.
11. G.-Y. Chen, S. S. Kamalov, S. Y. Yang, et al., nucl-th/0210013.
12. W.-T. Chiang, S. N. Yang, L. Tiator, et al., nucl-th/0212106.
13. M. M. Giannini, E. Santopinto, and A. Vassalo, nucl-th/0111073.
Сдано в набор 22.09.2003 г. Подписано к печати 19.12.2003 г. Формат бумаги 60 х 881/в
Офсетная печать Усл. печ. л. 28.0 Усл. кр.-отт. 6.0 тыс. Уч.-изд. л. 26.7 Бум. л. 14.0
Тираж 211 экз. Зак. 8041
Свидетельство о регистрации № 0110204 от 04.02.93 г. в Министерстве печати и информации Российской Федерации Учредители: Российская академия наук, Институт теоретической и экспериментальной физики Министерства Российской Федерации по атомной энергии
Адрес издателя: 117997 Москва, Профсоюзная ул., 90 Отпечатано в ППП "Типография "Наука", 121099, Москва, Шубинский пер., 6
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.