EIC_NET

Attivita’dispettroscopiaadronica

Riunione RefereePreventivi 2019

Ilprogetto EIC:fisica

• EIC:ampio programma difisica adronica• Imaging3Ddelnucleone• Condensazione dei gluoni apiccoloQ2

• Adronizzazione nel mezzonucleare• Spettroscopia nel settore dei quark

pesanti• Testdiprecisione delmodello standard

(e.g.sin(θW))

Almomento,il white-bookufficiale”nonincludeunprogramma dispettroscopia adronica!

Questo e’il momento ideale perproporlo.White-bookarXiv:1212.1701

EICavràcaratteristicheunichepercompletarel’ambiziosoprogrammadifisica

• Luminosità:100x-1000xHERA• Rendepossibilelamisuradifunzionididistribuzione

partoniche “3D”• Fascidiprotonieionileggeripolarizzati

• Rendepossibilel’accessoalleosservabilidispin• Fascidinucleisulargointervallodimassa(finoaU)

• Studiodelladensitàdigluoniallasaturazione,misurediadronizzazione nelmezzonucleare

• PossibilitàdivariareW mantenendolaluminositànominale

Vogliamosfruttarequestepotenzialita’ percondurreunostudiosistematicodellospettrodegliadroninelsettoredeiquarkpesanti,conparticolareenfasiallaricercadistati“esotici”.

Ilprogetto EIC:contesto

JLAB/HallB

Spettroscopia aEICStatiesoticinelsettoredelcharmonio/bottomonio

TetraquarkHybrids

𝑱/𝝍𝝅𝝅

𝝅

Hadroquarkonium

GlueballCQM-Meson Molecule

“Zoologia”deimesoninelsettoredeiquarkpesanti:nonsoloConstituent QuarkModel!LanaturadeinuovistatiXYZe’ ancoracontroversa.

• MoltenuoverisonanzeriportatedadiversiesperimentinoncompatibiliconilCQM

• Decadimentodominanteinheavy+light quark

𝑒&𝑒' → 𝑍* 3900 &𝜋' → 𝐽/𝜓𝜋&𝜋' and→ 𝐷𝐷∗ &𝜋'𝑀 = 3888.7 ± 3.4MeV,Γ = 35 ± 7 MeV

Spettroscopia aEICEsempiodiproblemaapertonel

settoreXYZ:Z+c(3900)

Z+c(3900):risonanzacaricacharmonium-like identificatadaBESIIInel2013

• Seconfermata,richiedeunainterpretazioneminimaqqqq:statomanifestamenteesotico

• Spiegazionialternative(A.Szczepaniak etal):effettodirescattering dovutoallavicinanzaadunasoglia• Diversaformadelpicco:“Breit-Wigner”

perrisonanza,“cuspide”perrescattering• Almomento,idatinonpermettonodi

discriminaretraleipotesi

• Studiodegliheavy flavors:

• Meson(-like)spectroscopy:𝑋E,𝑍E,(? )E

• Baryon(-like)spectroscopy:𝑃E,..

• Doublyheavy:Ξ**,ΞE*;TEE,T**• Gluon-rich(small-x):heavy

hybridsproduction?

• Diffractive production(photon-pomeronfusion,Primakoff)

• Interazionediheavy flavor nelmezzonucleare

JustinStevens,APS2015

Idee(preliminari)perlostudiodistatiXYZinfoto-produzioneEIC:low Q2 scattering

Spettroscopia aEICStatiesoticinelsettoredelcharmonio/bottomonio

Richiestealdetectordallafisicachesivuoleesplorare:

• E’necessariorisolvereipartoniall’internodeinuclei:• Altaenergiadeifasci,altaluminosità• Q2 finoa1000GeV2

• Bisognamisurarequantitàdell’ordinedi100MeV perilprotone(kT,bT)

• Bisognamisurarediverse“porzioni”dellostatofinale:• Elettronediffuso• Particelleassociatealloione• Particelleassociatealpartone

• Requisitidelrivelatore:• Largaaccettanza• Misuradiparticelleapiccoloangolo• PID

Ilprogetto EIC:rivelatore

Ilprogetto EIC:disegno delrivelatoreDiverseopzioniattualmentestudiate(JLab /BNL)– inpreparazionealCDR• Caratteristichecomunidelineate(magnetesolenoidale,configurazioneasimmetricarispettoall’assedeifasci(Ep >Ee)• Primidisegniinfasediprogettazione:

• Lostudiodifattibilita’ dellereazioni“golden-channel”perlaspettroscopiaadronicapuo’ fornireunimportantefeedbackcircairequisitialdetector(e.g.:misuradielettronediffusoapiccoloQ2 ?)

JLEIC

Spettroscopia aEIC:Strumenti dilavoro

Lostudiodeidiversiprocessidifisicarichiede:

• Generazionedelsegnale(inputdateorici)

• Generazionedelfondo• CodiceMontecarloediricostruzione

(EICsoftwaregroup)

Tuttiglistrumentisonodisponibili,inversionepreliminare.

Ilsoftwaregroup e’ attivonelsupportarenuoveiniziativechesfruttinoglistrumentisviluppati

Generazionedelsegnale:

• Codiciad-hoc,stimadellesezionid’urtoconNRQCD/Reggetheory

Generazionedelfondo:

• PYTHIA8+DIRE(forepcollisions),HERWIG

• PYTHIAeRHIC,nuclearPDFsincluded

• BeAGLE(nuclearshadowing,PS+hadr.w/PYTHIA)

• SARTRE(diffractiveVMproduction)

Montecarlo/ricostruzione:Geant4/EIC-reconstruction framework

Spettroscopia adEIC

Pianodilavoro /richiestefinanziarie

Pianodilavoro:• Kick-offmeetingpressoECT*aDicembre2018per“coagulare”ilgruppodipersoneinteressateallaattivita’• Experimentalists:M.Battaglieri,A.C.(INFN-GE),Y.Furletova (JLab),J.Stevens(W&M)• Theorists: F.K.Guo (CAS),T.Mehen +student (Duke),A.Pilloni(JLab),A.Szczepaniak

(IU/JLab),N.Brambilla,A.Vairo (TUM), E.Santopinto (INFN-GE)

• Organizzazionediunsecondoworkshopnel2019• InclusionedelcasodifisicanellibrobiancodiEICafine2019

Richiestefinanziarie:

• 1.5k€+1.5k€(Genova,Roma-TorVergata) perpartecipazioneaWorkshop2019(3personex3giorniperentrambelesezioni)