高能 $pp \to pp \pi^{0}$ 反应中的衍射机制

我们研究了高能质子 - 质子碰撞中 $\pi^{0}$ 介子的独占产生过程。计算中包含了衍射轫致辐射（Drell-Hiida-Deck 型模型）、光子 - 光子、光子 -$\omega$ 以及光子 -odderon 交换机制。$\pi^{0}$ 轫致辐射贡献在大（向前、向后）$\pi$ 介子快度处占主导地位，并在小 $\pi^0 p$ 不变质量处有贡献，因此可能被误解释为 Roper 共振 $N^{*}(1440)$。预测的截面量级为 mb。我们预测 $t$（入射与出射质子间的四动量转移平方）斜率对辅助激发 $\pi^{0} p$ 系统质量的强依赖性。在高能和中快度区域，光子 - 光子贡献超过衍射分量，然而相应的截面相当小。此外还包含了光子 -odderon 和 odderon-光子贡献，并给出了其贡献的初步估计（上限）。我们建议在中快度且 $p_{\perp,\pi^{0}} \sim$ 0.5 GeV 处寻找 odderon 贡献。我们的预测已准备好在 LHC 进行验证。此处讨论的轫致辐射机制也对 $pp \to p(n \pi^{+})$ 反应有贡献。这两个通道都对低质量单衍射截面有显著贡献，必须在外推测量的实验单衍射截面时予以包含。