EIC_NET
Attivita’dispettroscopiaadronica
Riunione RefereePreventivi 2019
Ilprogetto EIC:fisica
• EIC:ampio programma difisica adronica• Imaging3Ddelnucleone• Condensazione dei gluoni apiccoloQ2
• Adronizzazione nel mezzonucleare• Spettroscopia nel settore dei quark
pesanti• Testdiprecisione delmodello standard
(e.g.sin(θW))
Almomento,il white-bookufficiale”nonincludeunprogramma dispettroscopia adronica!
Questo e’il momento ideale perproporlo.White-bookarXiv:1212.1701
EICavràcaratteristicheunichepercompletarel’ambiziosoprogrammadifisica
• Luminosità:100x-1000xHERA• Rendepossibilelamisuradifunzionididistribuzione
partoniche “3D”• Fascidiprotonieionileggeripolarizzati
• Rendepossibilel’accessoalleosservabilidispin• Fascidinucleisulargointervallodimassa(finoaU)
• Studiodelladensitàdigluoniallasaturazione,misurediadronizzazione nelmezzonucleare
• PossibilitàdivariareW mantenendolaluminositànominale
Vogliamosfruttarequestepotenzialita’ percondurreunostudiosistematicodellospettrodegliadroninelsettoredeiquarkpesanti,conparticolareenfasiallaricercadistati“esotici”.
Ilprogetto EIC:contesto
JLAB/HallB
Spettroscopia aEICStatiesoticinelsettoredelcharmonio/bottomonio
TetraquarkHybrids
𝑱/𝝍𝝅𝝅
𝝅
Hadroquarkonium
GlueballCQM-Meson Molecule
“Zoologia”deimesoninelsettoredeiquarkpesanti:nonsoloConstituent QuarkModel!LanaturadeinuovistatiXYZe’ ancoracontroversa.
• MoltenuoverisonanzeriportatedadiversiesperimentinoncompatibiliconilCQM
• Decadimentodominanteinheavy+light quark
𝑒&𝑒' → 𝑍* 3900 &𝜋' → 𝐽/𝜓𝜋&𝜋' and→ 𝐷𝐷∗ &𝜋'𝑀 = 3888.7 ± 3.4MeV,Γ = 35 ± 7 MeV
Spettroscopia aEICEsempiodiproblemaapertonel
settoreXYZ:Z+c(3900)
Z+c(3900):risonanzacaricacharmonium-like identificatadaBESIIInel2013
• Seconfermata,richiedeunainterpretazioneminimaqqqq:statomanifestamenteesotico
• Spiegazionialternative(A.Szczepaniak etal):effettodirescattering dovutoallavicinanzaadunasoglia• Diversaformadelpicco:“Breit-Wigner”
perrisonanza,“cuspide”perrescattering• Almomento,idatinonpermettonodi
discriminaretraleipotesi
• Studiodegliheavy flavors:
• Meson(-like)spectroscopy:𝑋E,𝑍E,(? )E
• Baryon(-like)spectroscopy:𝑃E,..
• Doublyheavy:Ξ**,ΞE*;TEE,T**• Gluon-rich(small-x):heavy
hybridsproduction?
• Diffractive production(photon-pomeronfusion,Primakoff)
• Interazionediheavy flavor nelmezzonucleare
JustinStevens,APS2015
Idee(preliminari)perlostudiodistatiXYZinfoto-produzioneEIC:low Q2 scattering
Spettroscopia aEICStatiesoticinelsettoredelcharmonio/bottomonio
Richiestealdetectordallafisicachesivuoleesplorare:
• E’necessariorisolvereipartoniall’internodeinuclei:• Altaenergiadeifasci,altaluminosità• Q2 finoa1000GeV2
• Bisognamisurarequantitàdell’ordinedi100MeV perilprotone(kT,bT)
• Bisognamisurarediverse“porzioni”dellostatofinale:• Elettronediffuso• Particelleassociatealloione• Particelleassociatealpartone
• Requisitidelrivelatore:• Largaaccettanza• Misuradiparticelleapiccoloangolo• PID
Ilprogetto EIC:rivelatore
Ilprogetto EIC:disegno delrivelatoreDiverseopzioniattualmentestudiate(JLab /BNL)– inpreparazionealCDR• Caratteristichecomunidelineate(magnetesolenoidale,configurazioneasimmetricarispettoall’assedeifasci(Ep >Ee)• Primidisegniinfasediprogettazione:
• Lostudiodifattibilita’ dellereazioni“golden-channel”perlaspettroscopiaadronicapuo’ fornireunimportantefeedbackcircairequisitialdetector(e.g.:misuradielettronediffusoapiccoloQ2 ?)
JLEIC
Spettroscopia aEIC:Strumenti dilavoro
Lostudiodeidiversiprocessidifisicarichiede:
• Generazionedelsegnale(inputdateorici)
• Generazionedelfondo• CodiceMontecarloediricostruzione
(EICsoftwaregroup)
Tuttiglistrumentisonodisponibili,inversionepreliminare.
Ilsoftwaregroup e’ attivonelsupportarenuoveiniziativechesfruttinoglistrumentisviluppati
Generazionedelsegnale:
• Codiciad-hoc,stimadellesezionid’urtoconNRQCD/Reggetheory
Generazionedelfondo:
• PYTHIA8+DIRE(forepcollisions),HERWIG
• PYTHIAeRHIC,nuclearPDFsincluded
• BeAGLE(nuclearshadowing,PS+hadr.w/PYTHIA)
• SARTRE(diffractiveVMproduction)
Montecarlo/ricostruzione:Geant4/EIC-reconstruction framework
Spettroscopia adEIC
Pianodilavoro /richiestefinanziarie
Pianodilavoro:• Kick-offmeetingpressoECT*aDicembre2018per“coagulare”ilgruppodipersoneinteressateallaattivita’• Experimentalists:M.Battaglieri,A.C.(INFN-GE),Y.Furletova (JLab),J.Stevens(W&M)• Theorists: F.K.Guo (CAS),T.Mehen +student (Duke),A.Pilloni(JLab),A.Szczepaniak
(IU/JLab),N.Brambilla,A.Vairo (TUM), E.Santopinto (INFN-GE)
• Organizzazionediunsecondoworkshopnel2019• InclusionedelcasodifisicanellibrobiancodiEICafine2019
Richiestefinanziarie:
• 1.5k€+1.5k€(Genova,Roma-TorVergata) perpartecipazioneaWorkshop2019(3personex3giorniperentrambelesezioni)