高能质子-质子碰撞中由多重数选择导致的表观奇异数增强

在 LHC 的质子-质子 (pp) 碰撞中，奇异粒子产额相对于 pion 随带电粒子多重数的增加，通常被微观或流体力学模型描述为产生的部分子或弦及其相互作用的密度增加的结果。相反，我们考虑最初在 PYTHIA 事件生成器背景下发展的多重部分子相互作用 (MPI) 图像。我们发现 PYTHIA 中的奇异数增强被大量低 $p_{\rm T}$ 多重奇异重子所掩盖，这些重子主要来自于 $u$ 夸克、$d$ 夸克和胶子 ($udg$) 弦的强子化。然而，由奇异夸克引发的部分子簇射形成的弦中产生的奇异重子（$s$ 碎裂）很好地描述了 $\Xi$ 和 $\Omega$ 重子的能谱形状及其多重数依赖。由于总粒子产额包含软和硬粒子产生的贡献，而实验上无法分离，我们认为对 $p_{\rm T}$ 能谱的正确描述是将多重数依赖产额测量与基于 MPI 的计算进行有意义比较的最低要求。我们证明，$s$ 碎裂成分描述了数据中平均 $p_{\rm T}$ 和产额随多重数的增加，包括不同碰撞能量的近似多重数标度。当限于重现所测 $p_{\rm T}$ 能谱的过程时，MPI 框架展现出从严格成比例的多重数标度（$K_{\rm S}^0$、$\Lambda$，其中 $udg$ 强子化成分占主导）到线性（$s$ 碎裂）再到日益非线性的行为（$c$、$b$ 夸克和高 $p_{\rm T}$ 喷注碎裂）的平滑演化，从而提供了 pp 碰撞中粒子产生的统一方法。