Study of the reactions K⁺p→K^* N ^* at 3.5 and 5 GeV/cat 3.5 and 5 GeV/c

Summary

From a study of the four-body final state K⁺p→KNππ at 3.5 and 5 GeV/c it is found that the quasi-two-body reaction K⁺p→K^*(892)N ^*(1236) is produced in large amount. This reaction shows the same general behaviour as obtained at 3 GeV/c: sharply peaked production angular distributions suggesting peripheralism as the mechanism of production. The experimental angular distributions are compared with the predictions of three models:a) one-pion exchange with arbitrary form factors,b) absorption with pion exchange,c) simple Reggepole exchange. The results show that the absorption model with π exchange predicts the shape for the production angular distribution reasonably well but less well the energy dependence of the production cross-section. It predicts rather well the general trend of the density matrix elements characterizing the decay distributions. It also succeeds in accounting for the experimental angular correlations between the K^* andN ^* decay. The simple Regge-pole exchange gives acceptable results for both the shape and energy variation of the production angular distributions. The observed K^*(1400)N ^*(1236) reaction at 5 GeV/c gave production and decay distributions in qualitative agreement with a 2⁺ K^*(1400) produced in a π exchange process.

Riassunto

Da uno studio dello stato finale di quattro corpi K₊p→KNππ a 3.5 e 5 GeV/c risulta che la reazione di quasi due corpi K⁺p→K^*(892)N ^*(1236) si produce in abbondanza. Questa reazione ha lo stesso comportamento generale quale è ottenuto a 3 GeV/c: distribuzioni angolari di produzione con picchi netti che suggeriscono il periferalismo come meccanismo di produzione. Si confrontano le distribuzioni angolari sperimentali con le predizioni di tre modelli:a) scambio di un pione con fattori di forma arbitrari;b) assorbimento con scambio di pione,c) semplice scambio di polo di Regge. I risultati mostrano che il modello di assorbimento con scambio di pione predice ragionevolmente bene la forma della distribuzione angolare di produzione e meno bene la dipendenza della sezione d’urto di produzione dall’energia. Esso predice abbastanza bene l’andamento generale degli elementi della matrice di densità che caratterizzano le distribuzioni del decadimento. Esso riesce anche a rendere conto delle correlazioni angolari sperimentali fra i decadimenti del K^* e dell’N ^*. Il semplice scambio di polo di Regge dà risultati accettabili sia per la forma che per la variazione di energia delle distribuzioni angolari di produzione. La reazione K^*(1400)N ^*(1236) osservata a 5 GeV/c diede distribuzioni di produzione e di decadimento in accordo qualitativo con un 2⁺ K^*(1400) prodotto in un processo di scambio di π.

Резюме

Из анализа четырехчастичного конечного состояния K⁺p→KNππ при 3.5 и 5 ГэВ/с обнаружено, что в большом количессве происходит квазидит квазидвухчастичная реакция K⁺p→K^*(892)N ^*(1236). Эта реакция обнаруживает такое же обшее поведение, как было обнаружено при 3 ГэВ/с; острый пик рождения в угловых распределениях предполагает периферичность в качестве механизма рождения. Экспериментальные угловые распределения сравниваются с предсказаниями трех моделей:a) однопионный обмен с произвольными форм-факторами, 6) поглошение с пионным обменом, 6) простой Редже-полюсной обмен. Результаты показывают, что абсорбционная модель с п-мезонным обменом предсказывает форму углового распределения рождения довольно хорошо, но хуже энергетическую зависимость поперечного сечения рождения. Эта модель достаточно хорошо предсказывает обшее направление для элементов матрицы плотности, характеризуюших распределения распада. Этой модели также удается дать объяснение экспериментальным угловым корреляциям между распадами K^* иN ^*. Обмен простым Редже полюсом дает приемлемые результаты и для формы и для энергетической зависимости угловых распределений рождения. Наблюдаемая реакция K^*(1400)N ^*(1236) при 5 ГэВ/с приводит к распределениям рождения и распада, которые качественно согласуются с 2⁺ K^*(1400), полученнои в процессе с п-мезонным обменом.