Доминирование фотонного обмена над померонным в событиях с разрывом быстроты вперед в $p–Pb$-столкновениях на LHC

Аннотации

Аннотация

Представлены распределения сечений по величине быстротного зазора в столкновениях протонов с ионами свинца при энергии соударения нуклонов $\sqrt{s_{NN}} = 8,16$ ТэВ, измеренные детектором CMS впервые при энергии LHC, как для топологии соударения свинца с помероном или фотоном, испущенным протоном, так и для топологии столкновения протонов с померонами или фотонами, испущенными ионом свинца. Предыдущие измерения подобного рода были проведены коллаборацией HELIOS при энергии $\sqrt{s_{NN}} = 29,1$ ГэВ, т. е. при энергии более чем в 300 раз ниже. Для топологии соударения свинца с помероном или фотоном, испущенным протоном, предсказания генераторов EPOS-LHC и QGSJET II в два и четыре раза соответственно ниже данных CMS, но модели дают разумное описание формы спектра. Предсказания генератором HIJING отличаются от полученных данных как по энергии, так и по форме спектра. Для топологии столкновения протонов с померонами или фотонами, испущенными ионом свинца, предсказания всех трех использованных генераторов отличаются как минимум в пять раз от данных, что может быть объяснено значительным вкладом фотон-протонных соударений, не описываемых использованными генераторами. Таким образом, данные CMS впервые показывают, что для дифракционных событий на свинце при энергии LHC электромагнитные взаимодействия могут доминировать над сильными. Полученные результаты могут внести ясность в понимание КХД и помочь при моделировании ливней от прохождения космических лучей через атмосферу.