핵심 개념
전자-이온 충돌기에서 포메론과 레지온 기여를 고려하여 무색 교환의 파르토닉 구조를 정밀하게 추출할 수 있다.
초록
이 연구는 전자-이온 충돌기(EIC)에서 깊은 비탄성 산란 과정의 산란 단면적을 이용하여 포메론과 레지온 교환의 파르토닉 구조를 추출하는 것을 다룹니다.
주요 내용은 다음과 같습니다:
- 포메론과 레지온 기여를 모두 고려하여 4차원 산란 단면적(β, ξ, Q2, t)에 대한 모의 데이터를 생성했습니다.
- 이 모의 데이터를 이용하여 포메론과 레지온 파르토닉 분포 함수를 동시에 추출하는 피팅 방법을 개발했습니다.
- 다양한 운동량 전달 t와 종단 운동량 분율 ξ 범위에 대한 분석을 수행하여, 포메론과 레지온 성분의 불확실성을 평가했습니다.
- 높은 에너지(Ee = 18 GeV, Ep = 275 GeV) 및 낮은 에너지(Ee = 5 GeV, Ep = 41 GeV) 설정에 대해 분석했으며, 레지온 성분이 포메론 성분과 비교할 수 있을 정도로 정밀하게 추출될 수 있음을 보였습니다.
이 연구 결과는 EIC에서 무색 교환의 파르토닉 구조를 정밀하게 측정할 수 있음을 보여줍니다. 특히 HERA에서 접근할 수 없었던 큰 ξ 영역에서 레지온 성분을 정밀하게 추출할 수 있을 것으로 기대됩니다.
통계
높은 에너지 설정(Ee = 18 GeV, Ep = 275 GeV)에서 100 fb-1의 적분 루미노시티를 가정할 경우, 포메론 성분의 불확실성은 대부분 1% 미만이며 정규화 오차 2%가 지배적입니다.
레지온 성분의 경우 쿼크 분포는 2% 미만의 불확실성을 보이지만, 글루온 분포는 상대적으로 더 큰 불확실성을 가집니다.
낮은 에너지 설정(Ee = 5 GeV, Ep = 41 GeV)에서는 포메론 성분이 제한적으로만 접근 가능하므로, 레지온 성분에 초점을 맞추어 분석했습니다.
인용구
"EIC will be able to constrain the partonic structure of the sub-leading Reggeon exchange with a precision comparable to that of the leading Pomeron exchange."
"The wide scattered proton acceptance, together with the potential to vary the beam energies in a large range spanning the region between fixed target facilities and HERA, gives the EIC great potential to explore the nature of both the Pomeron and the secondary Reggeon, and to map the transition between them in diffractive DIS."