低双光子质量下超 peripheral 重离子碰撞中的光-光散射

我们研究了质量范围 $W_{\gamma\gamma} < 5$ GeV 内的光子-光子散射。我们将此前针对 $W_{\gamma\gamma}>$ 5 GeV 的该截面计算扩展到低质量范围，其中赝标量共振态 $\eta$、$\eta^{'}(958)$ 的光生对双光子末态有贡献。我们给出了由轻子和夸克圈图产生的作为双光子质量 $M_{\gamma\gamma}$ 函数的初等光子-光子截面，以及利用共振态 $\eta$、$\eta^{'}(958)$、$\eta_c(1S)$、$\eta_c(2S)$、$\chi_{c0}(1P)$ 的 gamma-gamma 衰变分支比得到的可见截面。通过将初等截面与重离子光子通量折叠，我们推导了 $\sqrt{s_{NN}}$ = 5.02 TeV 下超 peripheral Pb-Pb 碰撞中的相应截面。我们考虑了双光子末态的主要背景，其来自光生 $\pi^{0}$ 对的 gamma 衰变。当四个衰变光子中只有两个在实验接受度内而另外两个逃逸未被探测时，此类 $\pi^{0}$ 对构成背景。我们通过对两个光子的横向动量不对称性施加截断来压低该背景，并指出如何利用多元边带分析进一步抑制背景。我们给出了在中快度 $|\eta| <$ 0.9 以及向前快度范围 2.0 $< \eta <$ 4.5 内信号与背景的截面。