Produção de mésons por interações γγ em colisões de alvo fixo no LHC

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Araújo, Sandra Tacianny Karol de
Orientador(a): Gonçalves, Victor Paulo Barros
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Aproximação de fótons equivalentes
Colisões ultraperiféricas
Hádrons exóticos
Equivalent photon approximation
Ultraperipheral collisions
Exotic hadrons
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/17610
Resumo: As seções de choque de produção de mésons e o número de eventos por ano são calculadas considerando interações fóton-fóton (γγ) em colisões do tipo alvo-fixo nas energias do Large Hadron Collider (LHC) do CERN. Utilizamos o método da aproximação de fótons equivalentes usando um fluxo de fótons com dependência no parâmetro de impacto, garantindo a descrição realística adequada das colisões ultraperiféricas. Foram analisados diferentes estados hadrônicos exóticos, incluindo candidatos a tetraquarks, moléculas hadrônicas e glueballs, cujas larguras de decaimento parcial em dois fótons são bem estabelecidas experimentalmente. Os resultados indicam que a produção desses estados é viável experimentalmente para partículas de baixa massa (m < 2 GeV), com seções de choque de 10 nb e taxas de até 10 eventos por ano no LHC. Em contraste, estados massivos (m > 2 GeV) apresentam seções de choque reduzidas para 10 5 0 e 10 nb, limitando sua taxa de eventos por ano nas configurações atuais do experimento para 10 −5 eventos por ano. A análise da distribuição de rapidez Y revelou que a região 2 < Y < 4, 5 (onde o LHCb opera), concentra a maior contribuição para seção de choque. Este estudo demonstra que as colisões de alvo-fixo são eficazes para sondar estados exóticos leves.
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spelling 2025-09-24T14:30:45Z2025-09-242025-09-24T14:30:45Z2025-08-22ARAÚJO, Sandra Tacianny Karol de. Produção de mésons por interações γγ em colisões de alvo fixo no LHC . 2025. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2025.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/17610As seções de choque de produção de mésons e o número de eventos por ano são calculadas considerando interações fóton-fóton (γγ) em colisões do tipo alvo-fixo nas energias do Large Hadron Collider (LHC) do CERN. Utilizamos o método da aproximação de fótons equivalentes usando um fluxo de fótons com dependência no parâmetro de impacto, garantindo a descrição realística adequada das colisões ultraperiféricas. Foram analisados diferentes estados hadrônicos exóticos, incluindo candidatos a tetraquarks, moléculas hadrônicas e glueballs, cujas larguras de decaimento parcial em dois fótons são bem estabelecidas experimentalmente. Os resultados indicam que a produção desses estados é viável experimentalmente para partículas de baixa massa (m < 2 GeV), com seções de choque de 10 nb e taxas de até 10 eventos por ano no LHC. Em contraste, estados massivos (m > 2 GeV) apresentam seções de choque reduzidas para 10 5 0 e 10 nb, limitando sua taxa de eventos por ano nas configurações atuais do experimento para 10 −5 eventos por ano. A análise da distribuição de rapidez Y revelou que a região 2 < Y < 4, 5 (onde o LHCb opera), concentra a maior contribuição para seção de choque. Este estudo demonstra que as colisões de alvo-fixo são eficazes para sondar estados exóticos leves.The production cross sections of mesons and the number of events per year are calculated considering photon-photon (γγ) interactions in fixed-target collisions at the energies of the Large Hadron Collider (LHC) at CERN. We use the equivalent photon approximation method with a photon flux that depends on the impact parameter, ensuring an appropriate realistic description of ultraperipheral collisions. Different exotic hadronic states were analyzed, including tetraquark candidates, hadronic molecules, and glueballs, whose partial decay widths into two photons are well established experimentally. The results indicate that the production of these states is experimentally feasible for low-mass particles (m < 2 GeV), with cross sections of 10 2 –10 4 nb and rates of up to 10 events per year at the LHC. In contrast, massive states (m > 2 GeV) exhibit reduced cross sections of 10 5 0 to 10 nb, limiting their event rates in current experimental configurations to 10 −3 −5 events per year. The analysis of the rapidity distribution Y revealed that the region 2 < Y < 4.5 (where LHCb operates) concentrates the largest contribution to the cross section. This study demonstrates that fixed-target collisions are effective for probing light exotic states.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS EXATAS E DA TERRAFISICAFISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOSAproximação de fótons equivalentesColisões ultraperiféricasHádrons exóticosEquivalent photon approximationUltraperipheral collisionsExotic hadronsProdução de mésons por interações γγ em colisões de alvo fixo no LHCMeson production by γγ interactions in fixed target collisions at the LHCinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://orcid.org/0000-0002-6234-0583http://lattes.cnpq.br/7260722681088366https://orcid.org/0000-0003-4943-9973http://lattes.cnpq.br/8806095256853243Moreira, Bruno Duarte da Silvahttp://lattes.cnpq.br/3587437176424906Gonçalves, Victor Paulo BarrosAraújo, Sandra Tacianny Karol dereponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALdissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdfdissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdfapplication/pdf2452483http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17610/1/dissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdfc573f30a44d96b450ea901c73d5c7639MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17610/2/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD52open accessTEXTdissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdf.txtdissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdf.txtExtracted texttext/plain137662http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17610/3/dissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdf.txt66a88c951f641030b59d8f80ea935e0bMD53open accessTHUMBNAILdissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdf.jpgdissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1229http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/17610/4/dissertacao_sandra_tacianny_karol_de_araujo.pdf.jpg68ad7ed172ae4e8e5b8bc0275eb9eccbMD54open accessprefix/176102025-09-25 03:04:33.737open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/17610VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2025-09-25T06:04:33Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
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