Gluon-induced quarkonium production in transverse-momentum-dependent factorisation: applications to the LHC and EIC

De structuur van het proton ontdekken met quarkoniumproductie

Met de hoogenergetische experimenten van de Large Hadron Collider (LHC) en de toekomstige Electron-Ion Collider (EIC) hebben we de mogelijkheid om de fundamentele bouwstenen van materie te onderzoeken. Om precies te zijn, het bestuderen van de interne structuur van het proton is gebaseerd op partonverdelingsfuncties (PDFs), die de waarschijnlijkheid beschrijven om een parton—een quark of een gluon—binnen het proton te vinden, afhankelijk van de longitudinale impuls van het parton. Deze functies zijn de afgelopen decennia uitgebreid bestudeerd, daarom is het verkennen van hoger-dimensionale verdelingen, zoals transversaal-impulsafhankelijke PDFs (TMDs), de volgende stap. Hoewel er aanzienlijke vooruitgang is geboekt in het begrijpen van quark-TMDs, is onze kennis van gluon-TMDs nogsteeds beperkt. In zijn proefschrift richt Jelle Bor zich op de extractie van gluon-TMDs door quarkoniumproductie in de LHC en EIC te bestuderen, aangezien quarkonium voornamelijk ontstaat door gluon interacties.

Bor presenteert theoretische voorspellingen voor transversaal-impulsspectra en azimutale asymmetrieën in verschillende processen met behulp van het TMD-evolutieformalisme, samen met een gedetailleerde analyse van de niet-perturbatieve parametrisering hiervoor. Daarnaast onderzoekt hij TMD-vormfuncties, die smeeringseffecten in quarkoniumvorming beschrijven, cruciaal voor de overgang van een gekleurde tussentoestand naar een kleurloze gebonden toestand. Vanuit fenomenologisch oogpunt voorspelt Bor meetbare effecten in de EIC, die het mogelijk maken om zowel TMDs als TMD-vormfuncties te onderzoeken. Bovendien zet Bor een eerste stap richting een volledig transversaal-impulsspectrum voor quarkoniumproductie in de EIC. Verder laten de voorspellingen een goede overeenkomst zien met recent gemeten genormaliseerde transversaal-impulsspectra voor quarkoniumpaarproductie in de LHC.

Zie ook: De onbekende structuur van het proton ontdekken met behulpt van quarkoniumproductie

Jelle Bor voerde zijn onderzoek uit bij het Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, bij de afdeling Hoge-energiefysica. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/6cdcba17-72dd-485c-aacf-e14776e19f40