The reaction$p\bar p \to$N$_{33}^*$N$_{33}^*$ at 5.7 GeV/cat 5.7 GeV/c

Summary

A study of 3638 events of the reaction$p\bar p \to p\bar p\pi ^ + \pi ^ -$ at 5.7 GeV/c in the 81 cm Saclay hydrogen bubble chamber is reported. The measurements were made with the CERN HPD system. The cross-section for the channel$p\bar p \to p\bar p\pi ^ + \pi ^ -$ was found to be (3.31±0.16) mb. Abundant associated production ofN $_{33}^*$(1238)N $_{33}^*$(1238) has been observed; the cross-section for the process$p\bar p \to$ N $_{33}^*$ N $_{33}^*$ is (2.08±0.14) mb which corresponds to (63±3)% of the total cross section for the studied channel. The production mecanism ofN $_{33}^*$ N $_{33}^*$ has been investigated and the experimental results compared with various predictions of the one-pion exchange model modified to take into account absorption in the initial and final states (absorption model). The slope of the differential cross-section is rather well reproduced by this mode, the experimental value is however exceeded by a factor of about three. The decay parameters of the joint decay distribution have been measured and found to be in reasonable agreement with the theoretical predictions. A small correlation between the decay angles of theN $_{33}^*$ andN $_{33}^*$ respectively of 0.10±0.04 has been found and is in agreement with the prediction of 0.05 from the absorption model.

Riassunto

Sono stati studiati 3638 eventi della reazione$p\bar p \to p\bar p\pi ^ + \pi ^ -$ a 5.7 GeV/c nella camera a bolle ad idrogeno di 81 cm di Saclay. Le misure sono state fatte con il sistema HPD del CERN. Si è trovata, per il canale$p\bar p \to p\bar p\pi ^ + \pi ^ -$, una reazione d'urto di (3.31±0.16) mb. È stata osservata un'abbondante produzione associata diN $_{33}^*$(1238)N $_{33}^*$(1238); la reazione d'urto per il processo$p\bar p \to$ N $_{33}^*$ N $_{33}^*$ è (2.08±0.14) mb che corrisponde al (63±3)% della reazione d'urto totale per il canale studiato. È stato studiato il meccanismo di produzione dell'N $_{33}^*$ N $_{33}^*$ ed i risultati sperimentali sono stati confrontati con le predizioni del modello a scambio di un pione modificato per tener conto dell'assorbimento nello stato iniziale e nello stato finale (modello con assorbimento). La pendenza della reazione d'urto differenziale è riprodotta abbastanza bene, il valore sperimentale è tuttavia circa tre volte più grande. Sono stati misurati i parametri di decadimento della distribuzione di decadimento aggiunto e sono stati trovati in ragionevole accordo con le predizioni teoriche. È stata trovata una piccola correlazione fra gli angoli di decadimento dell'N $_{33}^*$ e dell'N $_{33}^*$ rispettivamente di 0.10±0.04, in accordo con la predizione di 0.05 data dal modello con assorbimento.

Резюме

Сообщается об изучении 3638 событий для реакции$p\bar p \to p\bar p\pi ^ + \pi ^ -$ цри 5.7 ГэВ/с, полученных на 81 см водородной пузырьковой камере в Саклэ. Измерения были проведены с помощью системы HPD в ЦЕРНе. Было обнаружено, что поперечное сечение для канала$p\bar p \to p\bar p\pi ^ + \pi ^ -$ равно (3.31±0.16) мб. Было обнаружено распространенное совместное рождениеN $_{33}^*$(1238)N $_{33}^*$(1238); причем, поперечное сечение для процесса$p\bar p \to$ N $_{33}^*$ N $_{33}^*$ равняется (2.08±0.14) мб, что соответствует (63±3)% от полного поперечного сечения для изучаемого канала. Был исследован механизм рожденияN $_{33}^*$ N $_{33}^*$ и экспериментальные результаты сравнивались с различными предсказаниями видоизмененной модели с обменом одним π-мезоном, которая видоизменена за счет учета поглощения в начальном и конечном состояниях (модель с поглощением). Наклон дифференциального поперечного сечения воспроизводится значительно лучше этой моделью, однако, экспериментальный наклон отличается величиной, порядка трех. Были измерены параметры распада для распределения совместного распада и было найдено, что они находятся в довольно хорошем согласии с теоретическими предсказаниями. Была обнаружена небольшая корреляция между углами распадаN $_{33}^*$ иN $_{33}^*$, порядка 0.10±0.04, что находится в соответствии с предсказанной величиной 0.05 из модели с поглощением.