Fisica gamma-gamma a LEP - INFN Lecce web · 2003. 5. 7. · S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP...
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 1
Fisica gamma-gamma a LEPUna rassegna dei risultati più recenti
Saverio BracciniINFN, Laboratori Nazionali di Frascati
IFAE, Lecce, 23-26 Aprile, 2003
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 2
• Introduzione
• Processi esclusivi• Produzione di coppie barione-antibarione• Formazione della ηb
• Processi inclusivi• Produzione di π0, π±, K0
s, jet
• Sapori pesanti• Produzione inclusiva di beauty
• Conclusioni
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 3
Introduzione
Fisica gamma-gamma
• Processo dominante a LEP2• Alta sezione d’urto• Basso fondo
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 4
CinematicaStati finali adronici :• Processi esclusivi
• Stati risonanti
• Coppie di mesoni
• Coppie barione-antibarione
• Processi inclusivi
• γγ→ adroni
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 5
Produzione esclusiva dicoppie barione-antibarione
Informazioni sulla struttura interna dei barioni
– Modello a tre quark– Modello quark-diquark
Quark
Diquark
(1) C. Berger et al., hep-ph/0212066(2) M. Anselmino et al., Int. J Mod. Phys A4, 5213(3) G. Farrar et al., Nucl. Phys. B259 702
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 6
Formazione della ηb
! Stati risonanti :
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 7
γγ→ adroni
• VDM domina a basse energie
• Predizioni QCD (NLO)per jets e produzione inclusiva di adroni
• Sapori pesanti• pQCD • VDM e double resolved trascurabili
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 8
Processi esclusivi
Un evento γγ→ ΛΛ
• Eventi molto puliti
• Bassa molteplicita’
• Bassa energia
• Identificazione degli adroni
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 9
γγ→ pp
• Ottimo accordo con il modello quark-diquark
• Modello a tre quark escluso
L3 Collab., CERN-EP/2003- 014, Submitted to Physics Letters B
OPAL Collab., CERN-EP/2002-056,Submitted to Eur.Phys.J.C
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 10
γγ→ ΛΛ and γγ → Σ0Σ0
L3 Collab., Phys. Lett. B536 (2002) 24
• Ottimo accordo con il modello quark-diquark
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Formazione della ηb
ALEPH Collab., Phys. Lett. B530 (2002) 56
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 12
Formazione della ηb
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 13
Processi inclusivi
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 14
γγ→ adronie+e– → e+e– adroni γγ → adroni
L3 Collab., Phys. Lett. B519 (2001) 33OPAL Collab., Eur. Phys. J. C14 (2000) 199
Unfolding
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 15
Produzione inclusiva di π0
L3 Collab., Phys. Lett. B524 (2002) 44
?
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 16
Produzione inclusiva di π±
?
L3 Collab., Phys. Lett. B554 (2003) 105
• Eccesso ad alto Pt
• Perdizioni QCD di B.A. Kniehl
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 17
Produzione inclusiva di K0s
• Accordo ma pt solo fino a 3.5 GeV ! L3 Collab., Phys. Lett. B524 (2002) 44
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 18OPAL Collab., Eur. Phys. J. C6 (1999) 253
Problema sperimentale?
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 19
Problema sperimentale?
L3L3
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 20
Monte Carlo?
• PHOJET è troppo « basso »• PYTHIA 5.722 è circa OK ma la nuova versione 6.203 è consistente con PHOJET !
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 21
PYTHIA?
• Vi sono « cose » da capire !• Le differenze sui MC non sono sufficienti a spiegare l’eccesso
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 22
Produzione di jet
L3 Collab., Preliminary, M. Kienzle, Photon2003 OPAL Collab., Z. Phys. C 73 (1997) 433OPAL Collab., CERN-EP/2002-093, Submitted
to Eur. Phys. J
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 23
• Eccesso ad alto pt
• Perdizioni QCD di S. Frixione e L. Bertora
?
Produzione di jet
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 24
Produzione inclusiva di charm e beauty
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 25
Produzione inclusiva di Charm
• Lepton tag :• OPAL Collab., Eur. Phys. J. C6 (1999) 253.• L3 Collab., Phys. Lett. B453 (1999) 83, Phys. Lett. B 514 (2001) 19
and Phys. Lett. B503 (2001) 10.
• D* tag (D*→D0 π±soft ) :
• L3 Collab., Phys. Lett. B535 (2002) 59 and Phys. Lett. B467(1999) 137.
• OPAL Collab., Eur. Phys . J. C16 (2000) 579, Phys. Lett. B539(2002) 13.
• ALEPH Collab., CERN-EP/2003-002 submitted to Eur. Phys. J. C and Phys. Lett. B355 (1995) 595.
• K0s
• Soft pion
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 26
Produzione di beauty
• pt rispetto al jet più vicino • I leptoni provenienti dal quark b hanno più alto pt
• Chiaro segnale di produzione di beauty
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 27
La sezione d’urto
• Produzione di charm in accordo con le predizioni QCD
• Chiaro eccesso di produzione di beauty !
DELPHI Preliminary, W. Da Silva, Photon2003
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 28
Conclusioni (1)• Processi esclusivi
• Formazione di risonanze : candidati glueball, charmonio, fattori di forma, etc.
• Struttura dei barioni consistente col modello quark-diquark. Modello a tre quark escluso.
• Formazione della ηb: un solo candidato e limiti sulla Γγγ. Statistica limitatissima, solo una combinazione « ADLO » (improbabile) potrebbe dare più informazione.
• LEP ha « detto la sua » ed il futuro è nelle mani delle « beauty factories ».
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S. Braccini Fisica gamma-gamma a LEP 29
Conclusioni (2)• Processi inclusivi
• Produzione di π0, π±, K0s, jet : chiaro eccesso ad
alto pt rispetto alle predizioni QCD• Sapori pesanti : chiaro eccesso della sezione d’urto
di produzione di beauty rispetto alle predizioni
• Domande• C’è una correlazione fra i due fenomeni?• Quale è la loro origine?
• La risposta sarà sicuramente utile in futuro…