强子对撞机上$\chi_{cJ}$产生的QCD辐射修正

为澄清粲偶素产生中现有理论无法解释Tevatron上观测到的$\chi_{cJ}$ (J=0,1,2)截面及比值$R_{\chi_c}=\sigma_{\chi_{c2}}/\sigma_{\chi_{c1}}\approx 0.75$（与自旋计数值5/3相反）这一突出问题，我们研究了非相对论QCD中完整的次领头阶辐射修正，发现$^3P_J^{[1]}$的次领头阶贡献在高$p_T$下比领头阶更重要，且$^3P_1^{[1]}$比$^3P_2^{[1]}$下降更慢，这为$R_{\chi_c}$之谜提供了自然解释。通过拟合$R_{\chi_c}$，预测的$\chi_{cJ}$截面与数据一致。结果表明色八重态贡献至关重要，从而为重夸克偶素产生机制提供了独特检验。估计$\chi_{cJ}$对瞬发$J/\psi$产生的馈入贡献显著，在$p_T=20$ GeV时约为30-40%。还预测了LHC上$\chi_{cJ}$ (J=0,1,2)的产生。