高能碰撞中产生矢量介子的自旋排列测量

本综述涵盖了在 RHIC 和 LHC 能量的重离子及 pp 碰撞中 $K^{*0}$ 和 $\phi$ 矢量介子自旋排列测量的最新实验进展。也讨论了 LEP 能量下 $e^+e^-$ 碰撞中的测量。矢量介子的自旋排列通过测量自旋密度矩阵的第二对角元 $\rho_{00}$ 来研究。$\rho_{00}$ 是通过测量矢量介子衰变子粒子相对于矢量介子静止系中量化轴的角分布获得的。在 LEP 能量的 $e^+e^-$ 碰撞中，高动量处矢量介子的测得 $\rho_{00}$ 值大于 1/3，表明碎裂过程优先产生螺旋度为零态的矢量介子。在 $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}}$ = 2.76 TeV 的 Pb--Pb 碰撞中，低横动量处 $K^{*0}$ 和 $\phi$ 矢量介子的 $\rho_{00}$ 值小于 1/3（$\rho_{00}$ = 1/3 表示无自旋排列）。这些观测在定性上与一些模型预期一致，这些模型将自旋排列效应归因于非中心重离子碰撞中大量初始角动量下夸克极化，以及随后通过复合过程的强子化。在半中心 Pb--Pb 碰撞中的 $K^0_S$（自旋 = 0）以及 pp 碰撞中的矢量介子未观测到显著自旋排列效应。然而，RHIC 能量下 Au--Au 碰撞中 $\phi$ 介子 $\rho_{00}$ 的初步结果在中等 $p_{\mathrm{T}}$ 处大于 1/3，可归因于 $\phi$ 介子场的存在。尽管有证据表明重离子碰撞中矢量介子存在自旋排列效应，但测得效应出乎意料地大于超子极化情形。因此这些结果将引发进一步的理论研究。