1.25 GeV 下 pp 与 np 碰撞中的双轻子产生

在核子与 $\Delta$ 共振态主导的模型中，研究了实验室动能 1.25 GeV 下的 inclusive 反应 $pp \rightarrow e^+ e^- X$ 和 $np \rightarrow e^+ e^- X$。HADES 合作组近期报告了这些反应的实验数据。在原模型中，双轻子要么产生于核子与 $\Delta$ 共振态的衰变 $R \rightarrow N e^+ e^-$，要么产生于 $R \to N\pi^0$ 和 $R \to N\eta$ 衰变中产生的 $\pi^0$ 和 $\eta$ 介子的 Dalitz 衰变。我们发现，$pp \rightarrow e^+ e^- X$ 反应中的双轻子不变质量分布可以被 $R \rightarrow N e^+ e^-$ 衰变以及 $R \rightarrow N \pi^0$、$\pi^0 \to \gamma e^+e^-$ 衰变的贡献很好地再现。在共振态中，主要贡献来自 $\Delta(1232)$，它同时决定了直接衰变道 $R \rightarrow N e^+ e^-$ 和 pion 衰变道。在 $np \rightarrow e^+ e^- X$ 碰撞中，额外的显著贡献来自 $\eta$ 介子 Dalitz 衰变（产生于 $np \rightarrow np\eta$ 和 $np \rightarrow d\eta$ 反应）、辐射俘获 $np \rightarrow d e^+ e^-$ 以及 $np \rightarrow np e^+ e^-$ 轫致辐射。这些机制可以部分解释 $np$ 与 $pp$ 碰撞截面中双轻子的显著超出，对于 0.2 至 0.5 GeV 的双轻子不变质量，该超出倍数在 7 到 100 倍之间。