Inclusive e$^+$e$^-$ production in collisions of pions with protons and nuclei in the second resonance region of baryons
R Abou Yassine
(1)
,
J Adamczewski-Musch
,
O Arnold
,
E.T Atomssa
(1)
,
M Becker
,
C Behnke
,
J.C Berger-Chen
,
A Blanco
,
C Blume
,
M Böhmer
,
L Chlad
,
P Chudoba
,
I Ciepał
,
S Deb
(1)
,
C Deveaux
,
D Dittert
,
J Dreyer
,
E Epple
,
L Fabbietti
,
P Fonte
,
C Franco
,
J Friese
,
I Fröhlich
,
J Förtsch
,
T Galatyuk
,
J.A Garzón
,
R Gernhäuser
,
R Greifenhagen
,
M Grunwald
,
M Gumberidze
,
S Harabasz
,
T Heinz
,
T Hennino
(1)
,
C Höhne
,
F Hojeij
(1)
,
R Holzmann
,
M Idzik
,
B Kämpfer
,
K-H Kampert
,
B Kardan
,
V Kedych
,
I Koenig
,
W Koenig
,
M Kohls
,
J Kolas
,
B.W Kolb
,
G Korcyl
,
G Kornakov
,
R Kotte
,
W Krueger
,
A Kugler
,
T Kunz
,
R Lalik
,
K Lapidus
,
S Linev
,
F Linz
,
L Lopes
,
M Lorenz
,
T Mahmoud
,
L Maier
,
A Malige
,
J Markert
,
S Maurus
,
V Metag
,
J Michel
,
D.M Mihaylov
,
V Mikhaylov
,
A Molenda
,
C Müntz
,
R Münzer
,
M Nabroth
,
L Naumann
,
K Nowakowski
,
J Orliński
,
J.-H Otto
,
Y Parpottas
,
M Parschau
,
C Pauly
,
V Pechenov
,
O Pechenova
,
K Piasecki
,
J Pietraszko
,
T Povar
,
P Prościnki
,
A Prozorov
,
W Przygoda
,
K Pysz
,
B Ramstein
(1)
,
N Rathod
,
P Rodriguez-Ramos
,
A Rost
,
A Rustamov
,
P Salabura
,
T Scheib
,
N Schild
,
K Schmidt-Sommerfeld
,
H Schuldes
,
E Schwab
,
F Scozzi
(1)
,
F Seck
,
P Sellheim
,
J Siebenson
,
L Silva
,
U Singh
,
J Smyrski
,
S Spataro
,
S Spies
,
M Stefaniak
,
H Ströbele
,
J Stroth
,
C Sturm
,
K Sumara
,
O Svoboda
,
M Szala
,
P Tlusty
,
M Traxler
,
H Tsertos
,
O Vazquez-Doce
,
V Wagner
,
A.A Weber
,
C Wendisch
,
M.G Wiebusch
,
J Wirth
,
A Wladyszewska
,
H.P Zbroszczyk
,
E Zherebtsova
,
M Zielinski
,
P Zumbruch
J Adamczewski-Musch
- Fonction : Auteur
O Arnold
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M Becker
- Fonction : Auteur
C Behnke
- Fonction : Auteur
J.C Berger-Chen
- Fonction : Auteur
A Blanco
- Fonction : Auteur
C Blume
- Fonction : Auteur
M Böhmer
- Fonction : Auteur
L Chlad
- Fonction : Auteur
P Chudoba
- Fonction : Auteur
I Ciepał
- Fonction : Auteur
C Deveaux
- Fonction : Auteur
D Dittert
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J Dreyer
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E Epple
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L Fabbietti
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P Fonte
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C Franco
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J Friese
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I Fröhlich
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J Förtsch
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J.A Garzón
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C Höhne
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R Holzmann
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V Kedych
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J Kolas
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B.W Kolb
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G Korcyl
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G Kornakov
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R Kotte
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W Krueger
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A Kugler
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T Kunz
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R Lalik
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K Lapidus
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L Lopes
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M Lorenz
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T Mahmoud
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L Maier
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A Malige
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J Markert
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S Maurus
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V Metag
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J Michel
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D.M Mihaylov
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V Mikhaylov
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A Molenda
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C Müntz
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R Münzer
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M Nabroth
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H.P Zbroszczyk
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E Zherebtsova
- Fonction : Auteur
M Zielinski
- Fonction : Auteur
P Zumbruch
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Résumé
Inclusive e$^+$e$^-$ production has been studied with HADES in $\pi^-$ + p, $\pi^-$ + C and $\pi^- + \mathrm{CH}_2$ reactions, using the GSI pion beam at $\sqrt{s_{\pi p}}$ = 1.49 GeV. Invariant mass and transverse momentum distributions have been measured and reveal contributions from Dalitz decays of $\pi^0$, $\eta$ mesons and baryon resonances. The transverse momentum distributions are very sensitive to the underlying kinematics of the various processes. The baryon contribution exhibits a deviation up to a factor seven from the QED reference expected for the dielectron decay of a hypothetical point-like baryon with the production cross section constrained from the inverse $\gamma$ n$\rightarrow \pi^-$ p reaction. The enhancement is attributed to a strong four-momentum squared dependence of the time-like electromagnetic transition form factors as suggested by Vector Meson Dominance (VMD). Two versions of the VMD, that differ in the photon-baryon coupling, have been applied in simulations and compared to data. VMD1 (or two-component VMD) assumes a coupling via the $\rho$ meson and a direct coupling of the photon, while in VMD2 (or strict VMD) the coupling is only mediated via the $\rho$ meson. The VMD2 model, frequently used in transport calculations for dilepton decays, is found to overestimate the measured dielectron yields, while a good description of the data can be obtained with the VMD1 model assuming no phase difference between the two amplitudes. Similar descriptions have also been obtained using a time-like baryon transition form factor model where the pion cloud plays the major role.
Mots clés
transverse momentum: momentum spectrum
form factor: transition
pi: beam
dilepton: decay
photon: coupling
photon baryon: coupling
pi: cloud
transition: electromagnetic
form factor: model
baryon
meson
vector meson
GeV
quantum electrodynamics
baryon resonance
mediation
HADES
kinematics
enhancement
nucleus
pi p
meson dominance