Étude des voies inélastiques nucléon-nucléon dans la réaction p + p → π ⁻ + x et recherche de résonances dibaryoniques d'isospin 2
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In order to study the inelastic nucleon-nucleon channels producing more than two pions, and to search for isospin 2 dibaryons, we measured the cross-section and the analyzing power versus the missing mass for the pp -+ 1t- X reaction at 1. 45, 2. 1 and 2. 7 GeV incident energies. The pions were detected at an angle of 13. 8° by the SPESIII spectrometer located near the Saturne synchrotron at the "Laboratoire National Saturne". The missing mass range extends from 1. 8 to 2. 65 GeV. For this first experiment performed with SPESIII, we obtained a good agreement within 10% between the measured cross-section and the cross-section extracted from existing data. This demonstrates that we acquired a good handling of the apparatus. We did not observe any πNN bound state below the πNN threshold in the limit of 8 nbarn/sr around a 2. 0 GeV missing mass. We observed a weakly excited structure, 15 MeV FWHM, at 2. 1 GeV incident energy for a 2. 164 GeV missing mass, close to the mass of a nucleon and a delta. The corresponding number of standard deviations is too low to establish clearly its existence. We did not observe any narrow resonance above the threshold with an upper limit of 90 nbarn/sr. MeV (3 σ) around 2. 2 GeV missing mass. On the other hand, a semi-phenomenological calculation in terms of π,ρ meson exchange is in progress ; these data do constrain pion production models. The data analysis in phase space terms showed that as incident energy increases, one has to take into account the process N*N besides the usual processes N∆ and ∆. ∆. The understanding of these phenomena is necessary when energy increases and before being able to conclude anything on the "exotic" character of observed physical phenomena.
Abstract FR:
Pour étudier les voies inélastiques nucléon-nucléon avec production d'au moins deux pions, et pour rechercher d'éventuels dibaryons d'isospin 2, nous avons mesuré la section efficace et le pouvoir d'analyse en fonction de la masse manquante dans la réaction pp → π X aux énergies incidentes de 1. 45, 2. 1 et 2. 7 GeV. Les pions étaient détectés à un angle de 13. 8° par le spectromètre SPESIII situé auprès du synchrotron Saturne au Laboratoire National Saturne. Le domaine couvert en masse manquante s'étend de 1. 8 à 2. 65 GeV. Pour cette première expérience réalisée à SPESIII, le bon accord à 10% obtenu à l'énergie de 2. 1 GeV entre la section efficace mesurée et la section efficace interpolée à partir des données bibliographiques confirme que nous avons acquis une bonne maîtrise du dispositif expérimental. Nous n'avons pas observé d'état lié πNN en-dessous du seuil πNN dans la limite de 8 nbarn/sr vers 2. 0 GeV en masse manquante. Nous avons observé une structure faiblement excitée de 15 MeV de largeur totale à mi-hauteur à l'énergie incidente de 2. 1 GeV pour une masse manquante de 2. 164 GeV, proche de la masse d'un nucléon et d'un delta; le nombre de déviations standard correspondant est trop faible pour que son existence soit établie avec certitude. Nous n'avons pas observé de résonance étroite au-dessus du seuil dans la limite de 90 nbarn/sr. MeV, à 3 déviations standard, vers 2. 2 GeV en masse manquante. D'autre part, un calcul semi-phénoménologique en termes d'échange de mésons π,ρ est en cours, ces données apportant des contraintes supplémentaires à des modèles de production de pions. L'analyse des données en termes d'espace de phase a montré que lorsque l'énergie incidente croit, il faut introduire dans le calcul une contribution du processus N*N, en plus des processus habituellement pris en compte : N∆ et ∆. ∆. La compréhension de ces phénomènes est indispensable quand on monte en énergie, et avant de pouvoir conclure au caractère "exotique" de phénomènes physiques observés.