LHC上的NRQCD $$ \eta_c $$ 介子产生：$$ k_T $$ 分解研究

"Eur.Phys.J.C(2019)79:621，https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7134-4，Open Access，PromptηcmesonproductionattheLHCintheNRQCDwithkT-factorization" 这篇公开访问的文章探讨了在大型强子对撞机（LHC）上快速产生ηc介子的过程，采用了非相对论量子色动力学（NRQCD）与$$ k_T $$分解方法。NRQCD是一种理论框架，用于研究重夸克系统的性质，特别是它们如何形成束缚态，如J/ψ和ηc等重味介子。ηc介子由一个正的和一个负的 charm 夸克组成，质量较大，其生成机制复杂。 在$$ k_T $$分解方法中，硬部分子过程的壳外振幅被考虑，这种方法考虑了粒子的横向动量分布，而非仅仅依赖于长距离的动量交换。这种方法允许研究者更全面地理解高能碰撞中粒子产生的动态。文章中，研究者利用了Catani-Ciafaloni-Fiorani-Marchesini（CCFM）方程来描述非共线或横向动量依赖性（TMD）的胶子密度。CCFM方程是解决非共线量子色动力学（QCD）演化的一个关键工具，它考虑了胶子的非共线发射，从而更精确地刻画了高能量散射过程。 作者尝试了两种最新的TMD胶子密度参数化方案，并用这些方案来计算ηc介子的产生。他们使用了ηc和J/ψ的微分截面的组合拟合值来确定非扰动矩阵元素，这些矩阵元素是NRQCD计算中的基本输入，描述了重夸克对形成束缚态的概率。通过这种方式，他们能够量化ηc介子在LHC条件下的生成概率。 文章的最终结果是一组参数，这些参数可以同时合理解释LHC实验中观测到的所有J/ψ和ηc的即时产生数据。这样的参数化对于理解和预测LHC实验中的重味介子生产具有重要意义，有助于改进对强相互作用的理解，并为未来的高能物理实验提供理论预测。 这项工作展示了在LHC环境下，结合NRQCD和$$ k_T $$分解技术，如何对重味介子的产生进行详尽的理论分析。这不仅加深了我们对强相互作用的理解，也为实验数据分析提供了理论基础。