Influence of absorption due to competing processes on peripheral reactions

Summary

The peripheral or one-meson-exchange model is modified to include absorptive effects due to competition from other inelastic channels. These effects are most important for small impact parameters (low partial waves) and produce an appreciable reduction in cross-section, and a pronounced collimation of the angular distribution. The absorption thus provides a natural explanation of the highly peaked angular distributions previously ascribed toad hoc form factors. The necessary information concerning the absorption is inferred from the elastic scattering in the initial and final state in a manner first proposed by Sopkovich. Because of the importance of the decay correlations of resonances produced in these reactions, the spins of the particles are treated in a consistent way. It is found that a proper treatment of the spins is also essential in evaluating the angular distribution of production. The reaction π^-p → ρ^-p at 4 GeV/c is discussed in detail; the theoretical cross-section is in good agreement with experiment, both as to angular dependence and absolute value. The p-meson’s spin density matrix is found to be altered somewhat from the unmodified one-pion-exchange results, especially at larger production angles. The calculated density matrix is in agreement with the available data on the decay correlations.

Riassunto

Si modiflca il modello periferico o a scambio di un mesone in modo da includervi gli effetti di assorbimento dovuti alla competizione di altri canali anelastici. Gli effetti sono più importanti per piccoli parametri di impatto (deboli onde parziali) e producono un’apprezzabile riduzione della sezione d’urto e una pronunziata collimazione della distribuzione angolare. L’assorbimento fornisce cosi una spiegazione naturale delle distribuzioni angolari con forti picchi precedentemente ascritte a fattori di formaad hoc. Si deducono le informazioni necessarie concernenti l’assorbimento dello scattering elastico negli stati iniziale e finale nel modo proposto per primo da Sopkovich. A causa dell’importanza delle correlazioni di decadimento delle risonanze prodotte in queste reazioni, si trattano in modo conseguente gli spin delle particelle. Si trova che un appropriato trattamento degli spin è essenziale anche per valutare la distribuzione angolare della produzione. Si discute dettagliatamente la reazione π-p → ρ-p a 4 GeV/c; la sezione d’urto teorica è in buon accordo con quella sperimentale, sia per quanto riguarda la dipendenza angolare che il valore assoluto. Si trova che la matrice della densità di spin del mesone ρ è in qualche modo alterata rispetto ai risultati non modiflcati dello scambio di un pione, specialmente per angoli di produzione molto ampi. La matrice di densità calcolata è in accordo con i dati disponibili sulle correlazioni di decadimento.