对撞机上$Z$玻色子产生角分布的诠释

CMS合作组最近报道了$\gamma^*/Z$产生中双轻子角分布的高精度数据，覆盖了双轻子横动量 $q_T$ 直至 $\sim 300$ GeV的宽广范围。发现了表征 $\cos^2\theta$ 和 $\cos 2\phi$ 角分布的参数 $\lambda$ 和 $\nu$ 的显著 $q_T$ 依赖性。同时也清晰观测到了Lam-Tung关系的破坏。我们表明，$\lambda$ 的 $q_T$ 依赖性允许确定 $q \bar q$ 湮灭相对于 $qG$ 康普顿过程的相对贡献。Lam-Tung关系的破坏归因于在碰撞强子形成的“强子平面”法线方向上存在非零的 $q - \bar q$ 轴分量。表明Lam-Tung关系破坏的幅度反映了这种“非共面性”的量。利用该方法可以很好地描述来自CMS以及更早CDF数据的 $\lambda$ 和 $\nu$ 的观测 $q_T$ 依赖性。