近日,我校物理学院联合湖南大学物理与微电子科学学院在高能物理领域国际著名期刊《Phys. Rev. D (Letter)》(中科院一区)和《Journal of High Energy Physics》(中科院一区TOP)上各发表一篇研究论文。我院青年教师柴健博士为两篇论文的第一作者,湖南大学程山副教授为通讯作者。
作为理解强相互作用的理想探针,轻赝标量介子形状因子的研究伴随着量子色动力学理论(QCD)的建立与发展。对于大动量转移的遍举QCD过程,因子化定理实现了将完整振幅写成硬散射函数和光锥分布振幅(LCDAs)的卷积,前者可以通过微扰理论逐阶计算,后者则定义了非微扰标度上轻强子内部价夸克动量的共线分布。在具体计算中,因子化公式中的重整化能标一般选定在因子化能标上,这使得LCDAs中软的横向动力学往往被人为截断。
本工作通过引入固有横动量分布函数(iTMDs)来描述轻强子内部软的横向动力学,为实现遍举QCD过程中横向动力学的因子化提供了一个方案。结合形状因子的高精度微扰QCD(PQCD)计算和最新的实验测量,本工作抽取了iTMDs中的横向参数,自洽的解释了当前的实验结果。对于同位旋标量的赝标介子η,η’,本工作倾向于较小混合角的ηq-ηs混合方案,另外,对ηc跃迁形状因子的计算也支持BESIII合作组最近测量到的ηc的较大宽度。与此同时,iTMDs的引入进一步提高了PQCD方法对形状因子的计算能力,将其运动学有效适用区间推广到几个GeV2,为强子结构函数的数据驱动研究提供了更多可能。

大动量转移的遍举QCD过程因子化示意图
本研究成果作为高能物理理论研究的进展成果,将持续助力我校物理学院科研水平的高质量发展,提升我校在基础物理研究领域的国际学术影响力,为推动我校“双一流”创建作出积极贡献。
该研究工作得到了科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金、河南工业大学博士基金等项目的资助。
原文链接:Shedding light on the intrinsic transversal momentum distributions of pions and kaons
Form factors oflight pseudoscalarmesons from the perturbative OCD approach