Возможности эксклюзивной двойной дифракции на LHC V.Petrov, R.Ryutin, A.Sobol IHEP Diffractive group http://sirius.ihep.su/CMS/higgsdiff/diff.html Р. Рютин, - презентация

1 Возможности эксклюзивной двойной дифракции на LHC V.Petrov, R.Ryutin, A.Sobol IHEP Diffractive group Р. Рютин, ИФВЭ Р. Рютин, ИФВЭ

2 Содержание Кинематические свойства и способы Кинематические свойства и способы описания эксклюзивных двойных описания эксклюзивных двойных дифракционных событий (ЭДДС). дифракционных событий (ЭДДС). Нормировка параметров (рождение струй и Нормировка параметров (рождение струй ифотонов) Возможности измерений и предсказания Возможности измерений и предсказания Дифракционные картины Дифракционные картины Рождение частиц Стандартной Модели Рождение частиц Стандартной Модели и ее расширений в ЭДДС и ее расширений в ЭДДС Неопределенности в предсказаниях Неопределенности в предсказаниях Заключения Заключения

3 Кинематические свойства ЭДДС VV T T F V T T F V T T F M φ ө 0º180º 0º -180º 180º 90º 0º180º 90º 0º180º 90º а) ЭДПОб) ИДПО в)в)

4 Кинематические свойства ЭДДС F F F F φ ө 0º180º 0º -180º 180º 90º а) эксклюзивный б) полу- инклюзивный в) мягкий

5 Преимущества ЭДДС t 1 s 1. Четкая сигнатура: 2 протона 1. Четкая сигнатура: 2 протона в передних детекторах + сигнал в передних детекторах + сигнал в центральной области в центральной области 2. Очень хорошие отношения 2. Очень хорошие отношения сигнал/фон для многих процессов сигнал/фон для многих процессов 3. правило Jz=0 (для малых t) 3. правило Jz=0 (для малых t) 4. Ограничения на J^PC рождающейся системы 5. Возможность определения J^PC по азимутальным распределениям (спин-четностный анализ) 6. Метод недостающих масс дает хорошее разрешение по массе

6 Способы описания ЭДДС F f f F f f F f f S F f f S E а)а)б)б)в)в)г)г) FF V. Khoze, A. Martin, M. Ryskin перекошенные UPDF + перекошенные UPDF + двухканальная двухканальная эйкональная модель эйкональная модель для S, E для S, E

7 Способы описания ЭДДС F F SS FF а)а)б)б)в)в)г)г) E. Gotsman, E. Levin, U. Maor BFKL + 3-канальная эйкональная модель для S

8 Способы описания ЭДДС а)а)б)б)в)в)г)г) F p F F S FF S p F p F p F p F p F p F p F IP G x =1 g g DPEMC, PDF в помероне + двухпомеронная модель для S (P. Lanshoff,...) IP G

9 Способы описания ЭДДС а)а)б)б)в)в)г)г) F p F F S FF S p F p F p F IP g g g g p F p F p F p F g Модификация DPEMC, UPDF в Помероне + дополнительная модель для S IP g

10 Способы описания ЭДДС F T F T T F T T V а)а)б)б)в)в) T V T V + + EDDE2.1 везде 3-померонная эйкон. модель

11 Способы описания ЭДДС F J 1 J 2 J 3 T T F T T F f f а)а)б)б)в)в) ОбобщенныйРеджевский Померон как C-четный фотон Операторноеразложение Истоки

12 Нормировка на данные CDF (струи) Tjet min E EDDE2.1

13 Нормировка на данные CDF (фотоны) σ ~ 35 fb CDF data E > 5 GeV & |η| 5 GeV & |η|

14 Измерения дифракционных картин Интенсивностьпотока частиц Азимутальная плоскость TeVatron LHC Извлекаемая информация: 1. t-наклон => поперечный размер области взаимодействия R²/2 2. t-распределение => продольный размер области взаимодействия L> s/(2 - ²) L> s/(2 - ²) 3. Присутствие сложной структуры => интерференция адронных волн 4. Глубина минимумов => величина реальной части амплитуды рассеяния _

15 Измерения дифракционных картин M (GeV)b(GeV )N(exclusive) pp->p+jj+p N(semi-inclusive) pp->p+{X jj Y}+p 29

16 Измерения азимутальных распределений Спин-четностный анализ Азимутальный угол φ Ось столкновения конечный протон протон конечный z x y Полярный угол ө 12

17 Рождение струй (КХД-эффекты) Tjet min E, GeV F КХД: подавляющий фактор оказывает сильное влияние на распределение по массе центральной системы => экспериментальная проверка

18 Рождение фотонных пар Преимущество: измерение массы фотонов + метод недостающей массы => более точное измерение распределений Недостаток: маленькие сечения GeVGeV

19 Рождение резонансов (бозон Хиггса) 1.9 fb 0.3 fb Процесс (H bb) (bb) (gg)/10 (bbg) (ggg)/10 N событий EDDE (H)~1 фб, светимость 100 фбˉ, разрешение по массе 4 ГэВ, (H)~1 фб, светимость 100 фбˉ, разрешение по массе 4 ГэВ, сигнал/фон ~ GeV 44 ___ 1

20 Рождение гравитонов Массивныегравитоны Радион Физический масштаб на видимой бране Режим большой кривизны Режим малой кривизны κ κ Смешивание Радион-Хиггс.боз. κ ~ M ~ 1 ТэВ => κ ~ M ~ 1 ТэВ => ~ Очень узкие резонансы: Очень узкие резонансы: 5 5 _ _ Яркая сигнатура: p+p p+ничего+p Малый фон: p+p p+нейтрино+p

21 Рождение гравитонов Режим малой кривизны Режим большой кривизны ~~

22 Резюме (диаграммы процессов) +,Z H SUSY,Radion, Graviton,Glueball F,Z u,d,s,u,d,s, t c,b c,bc,b c,b W W + + perm. + perm. + а)а) б)б) в)в) г)г)д)д)е)е) Струи Калибровочные бозоны Резонансы

23 Неопределенности в предсказаниях Величина = (Унитар.)/ (Борн.) фактор выживания (H), LHC фб EDDE ~1 KMR ~3 DPEMC ~ (эксклюз.) GLM ~ 0.1 U-Matrix ~1~ 100 Soft Color Interactions (струноподобная)

24 Заключения (возможности ЭДДС) Измерения дифракционных картин Измерения дифракционных картин (t-распределений): размеры области взаимодействия, реальная и мнимая части амплитуды Измерения азимутальных распределений: спин-четностный анализ Измерения азимутальных распределений: спин-четностный анализ Рождение 2(3)-х струй и : КХД- эффекты, калибровка Рождение 2(3)-х струй и : КХД- эффекты, калибровка Рождение резонансов (бозон Хиггса, Радион, легкие мезоны, глюболы, гравитоны, супер- партнеры) Рождение резонансов (бозон Хиггса, Радион, легкие мезоны, глюболы, гравитоны, супер- партнеры)