Repository logo

Browsing by Author "Altinoluk, Tolga"

  • Thumbnail Image
    Item
    A Comprehensive Study of Double Pion Photoproduction and Meson Spectroscopy
    (The Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2023) Hammoud, Nadine; Kamiński, Robert; Bibrzycki, Łukasz; Altinoluk, Tolga; Giacosa, Francesco; Moskal, Paweł
    W zawiłej dziedzinie spektroskopii hadronów niniejsza rozprawa rozpoczyna się od wnikliwej intelektualnej podróży misternie powiązanej z badaniem rezonansów mezonowych. Serce tej pracy polega na skrupulatnych analizach procesów fotoprodukcji i zjawisk nieelastyczności rzucając światło na zagadkowe zawiłości nieodłącznie związane z tymi niezwykłymi zjawiskami. Całość pracy składa się z dwóch części, część pierwsza zagłębia się w dziedzinę dwupionowej fotoprodukcji, oferując głęboki wgląd w zrozumienie widma mezonów w kanale ππ. Kierując się formalizmem Regge i podejściem Drell-Söding-Deck przedstawiony model płynnie integruje ustalone tło „mechanizmu Decka” ze szczególnym uwzględnieniem rezonansu wektorowego ρ(770). Ten rezonans obejmuje wkład fali P, napędzany wzajemnym oddziaływaniem wymiany pomeronu i f2 a przedłużenie zakres modelu o mezony skalarne σ i f0(980) wpływa na zachowanie fali S. Dodatkowo, wprowadzono nierezonansowe składowe w falach P i S. W konsekwencji dopasowanie modelu do podzbioru momentów wyprzedza porównanie przewidywań z danymi eksperymentalnymi z CLAS. Druga część pracy koncentruje się wokół identyfikacji wzbudzonych rezonansów ρ dla J P C = 1−−, zagłębiając się w toczący się dyskurs wokół ρ(1250) kontra ρ(1450). Dodatkowo rozważana jest perspektywa przyszłościowa poprzez prognozowanie wyników w obszarze kanału πω. Analiza rozpoczyna podróż przez przesunięcia fazowe i nieelastyczności dla kanału ππ w fali P, sięgające aż do 2 GeV. W badaniu tym zastosowano wyrafinowane podejście oparte na unitarnej i analitycznej trójkanałowej macierzy S, umiejętnie dopasowanej do pozycji biegunów o złożonej energii. Warto zauważyć, że egzekwowanie maksymalnej symetrii skrzyżowania jest ułatwione dzięki relacjom dyspersyjnym z jednym odjęciem znanym jako równania GKPY. Kanały uwzględnione w tych analizach obejmują ππ, ρ2π i ρρ. Praca kończy się odniesieniem do przewidywań w obrębie kanału ωπ. Teoretyczne amplitudy prognozuje się na podstawie analizy ich rozkładów mas. Prognozy te obejmują obszary oddziaływań ππ, ρρ i ωπ. Zaprezentowana strategia analityczna korzysta z metody rozdzielonego potencjału dla trzech sprzężonych kanałów, precyzyjnie dostosowanej poprzez dynamiczną współpracę zarówno propagatorów nierelatywistycznych, jak i relatywistycznych. Badanie to przeprowadzono poprzez rozważenie różnych pozycji mezonu ρ(1450) w oddziaływaniach ωπ, co poszerzyło wiedzę na temat szerszej dynamiki cząstek. In the intricate realm of hadron spectroscopy, this thesis embarks on an insightful intellectual journey intricately connected to the exploration of meson resonances. The heart of this work lies in meticulous analyses of photoproduction processes and inelasticity phenomena, aimed at shedding light on the enigmatic complexities inherent in these remarkable occurrences. The whole thesis consists of two parts, the first segment delves deeply into the domain of two-pion photoproduction, offering profound insights into comprehending meson reso-nances within the ππ system. Guided by the Regge formalism and the Drell-Söding-Deck approach, the model seamlessly integrates the established “Deck Mechanism” background, with a particular emphasis on the pivotal ρ(770) resonance. This resonance encapsulates the P -wave contribution, driven by the interplay of pomeron and f 2 exchanges. Extending the model’s scope, scalar mesons σ and f0(980) impact the S-wave behavior. Additionally, non-resonant P and S components are introduced. Consequently, model fitting against a subset of moments precedes the comparison of predictions with experimental data from CLAS. Moreover, the second part of the thesis focuses around identifying J P C = 1 −− excited ρ resonances, delving into the ongoing discourse surrounding ρ(1250) versus ρ(1450). Additionally, a forward-looking perspective is taken by forecasting insights within the πω channel. The analysis embarks on a journey through elastic P -wave ππ phase shifts and inelasticities, reaching up to 2 GeV. This study utilizes a sophisticated approach based on a unitary and analytic three-channel S matrix, skillfully aligned with complex-energy pole positions. No-tably, the enforcement of maximum crossing symmetry is facilitated through once-subtracted dispersion relations known as GKPY equations. The channels considered for these analyses encompass ππ, ρ2π, and ρρ. The thesis concludes by addressing predictions within the ωπ channel. Theoretical amplitudes are forecasted while analyzing their mass distributions. These forecasts span the domains of ππ, ρρ, and ωπ interactions. The analytical strategy presented draws strength from a flexible separable potential method for three coupled channels, finely adjusted through the dynamic interplay of both non-relativistic and relativistic propagators. This study is undertaken by considering varying positions of the ρ(1450) meson within the ωπ interactions, extending insights into the broader particle dynamics.