Народження cc¯ та bb¯ кваркових пар в pp зіткненнях при енергіях експериментів на великому адронному колайдері

Анотація

Народження зачарованих і боттом кварк–антикваркових пар в протон–протонних зіткненнях моделюється за допомогою комп’ютерних програм, що було сґенеровано за допомогою MadGraph5_aMC@NLO. Деревинні партонні процеси враховуються в перших трьох порядках теорії збурень у квантовій хромодинаміці. Розглянуті жорсткі процеси мають два, три та чотири партони в кінцевих станах. Ці кінцеві стани містять одну або дві пари важких кварк-антикварків. Розрахунки виконуються з функціями розподілу партонів, отриманих колаборацією NNPDF з використанням методів нейронних мереж. Вплив багаторазових партонних взаємодій, злив в початковому та кінцевому станах на інтегральні перерізи (ІП) вивчається узгоджено з використанням ґенератора подій Pythia 8. ІП обчислюються в центральній області бистрот та під малими кутами емісії важких кварків за умовами експериментів ALICE та LHCb на Великому адронному колайдері ЦЕРН. Реакції досліджено при поперечних імпульсах важких кварків до 30 ГэВ /c. ІП, що було розраховано в лідируючому порядку (ЛП) з Pythia 8, в деревинному наближенні з MadGraph5, а також на основі FONLL–під­ходу, узгоджуються між собою в межах смуг невизначеностей властивих теорії та методам, що використовуються. Включення у розрахунки партонних процесів в наступному за лідируючим порядку (НЛП) і Н²ЛП на додаток до ЛП приводить до зростання ІП. Це збільшення зменшує неузгодженість з перерізами, що було отримано ALICE та LHCb. Варіації ІП, пов'язані зі шкалами перенормування та факторизації, значно перевищують отримане збільшення ІП в НЛП та Н²ЛП, невизначеності моделі NNPDF, і точність вимірів перерізів, які було виконано ALICE та LHCb. Багаторазові партонні взаємодії, просторово- та часо-подібні  партонні зливи не змінюють суттєво ІП.