A study of the low-mass part of the (Kππ) system in the reaction K⁻p→K⁻pπ⁺π⁻ at 8.25 GeV/c

Summary

The low-mass (Kππ) system of the reaction K⁻p → K⁻pπ⁺π⁻ at 8.25 GeV/c is studied. The cross-section of this reaction is (0.97± ±0.04) mb. The dependence of the cross-section on the proton-proton momentum transfer shows broadening of the diffraction peak with respect to increasing (Kππ) mass. The production of two-body and three-body resonances is discussed with respect to their occurrence in the four longitudinal-momentum phase space sectors ofp _l(π⁺)vs. p _l(π⁻). This allows to separate the three-body low-mass systems (Kππ) and (pππ), which can be produced diffractively, from the other quasi-two-body processes whose production mechanism is meson exchange. In order to discuss what spin-parity contributions can be distinguished in the lowmass (Kππ) system, theD-moments of the angular distributions of the (Kππ) system with respect to variation of its effective mass and to variation of the possible analyser directions are carried out. The result is that, in addition to the dominantJ ^P=1⁺ content, there is a clearly identifiableJ ^P=0⁻ contribution to the low-mass (Kππ) system. This contribution can be estimated to be 10% by an analysis of the density of events in the Dalitz plot, which gives also that the ρ production amplitude with respect to the K*(890) production amplitude decreases with increasing (Kππ) mass. This result is in agreement with an analysis of the reaction K⁺p→ K⁺pπ⁺π⁻. In the Appendix are given the properties of theD-moments and their predictability or suppression with respect to various spin-parity contributions.

Riassunto

Si studia il sistema (Kππ) di piccola massa della reazione K⁻p→K⁻Pπ⁺π⁻ a 8.25 GeV/c la cui sezione d’urto è (0.97±0.04) mb. La dipendenza della sezione d’urto dell’impulso trasferito protone-protone mostra un’allargamento del picco di diffrazione in corrispondenza dell’aumento della massa del sistema Kππ. Si discute la produzione di risonanze a due e a tre corpi rispetto al fatto che si verifichino nei quattro settori dello spazio delle fasi dell’impulso longitudinale definiti dap _l(π⁺) in funzione dip _l(π⁻) Ciò permette di separare i sistemi a tre corpi Kππ e pππ di massa piccola che si possono produrre per diffrazione dagli altri processi a quasi due corpi il cui meccanismo di produzione è lo scambio di mesoni. Al fine di discutere quali contributi di spin-parità si possono distinguere nel sistema Kππ di massa piccola, si calcolano i momentiD della distribuzione angolare del sistema Kππ rispetto alla variazione della sua massa effettiva e alla variazione delle possibili direzioni dell’analizzatore. Il risultato è che, oltre al contenuto dominante diJ ^P=1⁺, vi è un contributoJ ^P=0⁻ chiaramente identificabile al sistema Kππ di massa piccola. Si è potuto valutare questo contributo in 10% da un’analisi della densità di eventi nel diagramma di Dalitz, che indica anche che l’ampiezza di produzione di ρ rispetto all’ampiezza di produzione di K*(890) diminuisce al crescere della massa di Kππ. Questo risultato è in accordo con un’analisi della reazione K⁺p→K⁺pπ⁺π⁻. Nell’Appendice si dànno le proprietà dei momentiD e la loro previdibilità o sopprimibilità nei confronti dei vari contributi di spin-parità.

Реэюме

Исследуется (Kππ) система с малой массой в реакции K⁻p→K⁻pπ⁺π⁻ при 8.25 ГзB/c. Поперечное сечение зтой реакции составляет (0.97±0.04) mb. Зави-симость поперечного сечения от протон-протонного передаваемого импульса покаэы-вает ущирение дифракционного пика при увеличении массы (Kππ). Обсуждается рождение двухчастичных и трехчастичных реэонансов относительно их появления в секторах фаэового пространства четырехмерного продольного импульсаp _l(π⁺) в эависимости отp _l (#x03C0;⁻). Это поэволяет раэличить трехчастичные системы с малыми массами (Kππ) и (pππ), которые рождаются дифракционным обраэом иэ других кваэи-двухчастичных процессов, механиэм рождения которых представляет меэонный обмен. Чтобы обсудить, как можно раэличить вклады с раэличными спинами и четностями в систему (Kππ) с малой массой, аналиэируютсяD-моменты угловых распределений (Kππ) системы по отнощению к иэменению ее зффективной массы и к иэменению воэможных направлений аналиэаторов. Получен следуюший реэуль-тат: помимо доминируюшегоJ ^P=1⁺ вклада, сушествует ясно идентифицируемыйJ ^p=0⁻ вклад в систему (Kππ) с малой массой. Можно оценить, что зтот вклад составляет 10% с помошью аналиэа плотности событий на диаграмме Далитца, которая также укаэывает, что амплитуда ρ-рождения по отнощению к амплитуде K*(890)-рождения уменьщается с увеличением массы (Kππ). Этот реэультат со-гласуется с аналиэом реакции K⁺p→K⁺pπ⁺π⁻. В приложении приводятся свойстваD-моментов и их предскаэуемость или опускание по отнощению к вкладам с раэ-личными спинами и четностями.