Double-resonance production by 5 GeV/c K⁺ mesons on protons

Summary

Among the interactions of K⁺p at 5 GeV/c produced in the CERN 2 m and Saclay 81 cm hydrogen bubble chambers we have studied the four-body reactions K⁺p→ Kππ. The cross-sections for the various final states contributing to these reactions have been determined. A detailed analysis has been performed on the double-resonance production K⁺p→ K^*(892)^*(1236). Decay angular distributions for both resonances have been studied and single and joint spin-density matrix elements calculated as a function of four-momentum transfer. The results have been compared to the absorption-model predictions assuming pion exchange. Various quark-model predictions for the decay angular distributions have been tested. The quark-model relations derived on the basis of the additivity assumption only, are experimentally well satisfied. If additional conditions about the quark-quark scattering amplitudes are imposed, only some of the quark-model predictions agree with experiment.

Riassunto

Fra le interazioni di K⁺p a 5 GeV/c nelle camere a bolle ad idrogeno da 2 m (CERN) e da 81 cm (Saclay) si sono studiate le reazioni a quattro corpi K⁺p→Kππ. Si sono determinate le sezioni d'urto per i vari stati finali che contribuiscono a queste reazioni. Si è condotta un'analisi dettagliata della produzione di risonanze doppie K^*p→ K^*(892)^*(1236). Si sono studiate le distribuzioni angolari dei decadimenti per entrambe le risonanze e si sono calcolati gli elementi della matrice di densità di spin singoli e congiunti in funzione del quadrimomento trasferito. Si sono confrontati i risultati con le previsioni del modello di assorbimento, postulando lo scambio del pione. Si sono verificate diverse predizioni del modello a quark per le distribuzioni angolari di decadimento. Le relazioni del modello a quark, derivate sulla base della sola ipotesi di addittività, sono ben soddisfatte sperimentalmente. Se si impongono condizioni aggiuntive alle ampiezze dello scattering quark-quark, solo alcune delle previsioni del modello a quark concordano con gli espermenti.

Резюме

Среди взаимодействий K⁺ рпри 5 ГэВ/с, образованных в водородных пузырьковых камерах 2 м в ЦЕРНе и 81 см в Саклэ, мы исследовали четырехчастичные реакции K⁺p→ Kππ. Ъыли определены поперечные сечения для различных конечных состояний, дающих вклад в эти реакции. Ъыл проведен подробный анализ рождения двойного резонанса K⁺p→K^*(892)^*(1236). Ъыли исследованы угловые распределения распадов для обоих резонансов, и были вычислены отдельные и совместные элементы спиновых матриц плотности, как функции передаваемого четырехимпульса. Результаты сравнивались с предсказаниями абсорбционной модели, предполагая пионный обмен. Ъыли опробованы различные предсказания модели карков для угловых распределений распала. Однако экспериментально хорошо удовлетворяются только соотношения модели кварков, выведенные на основе предположения аддитивности. Если накладываются дополнительные условия на амплитуды рассеяния «кварк-кварк», то только некоторые предсказания модели кварков согласуются с экспериментом.