The rates of axion emission by nucleon-nucleon bremsstrahlung are calculated with the inclusion of the full momentum contribution from a nuclear one pion exchange (OPE) potential. The contributions of the neutron-neutron (nn), proton-proton (pp) and neutron-proton (np) processes in both the nondegenerate and degenerate limits are explicitly given. We find that the finite momentum corrections to the emissivities are quantitatively significant for the non-degenerate regime and temperature-dependent, and should affect the existing axion mass bounds. The trend of these nuclear effects is to diminish the emissivities.
Impact of Nucleon-Nucleon Bremsstrahlung Rates Beyond One-Pion Exchange
目前的超新星模拟中,核子-核子韧致辐射产生和湮灭中子对的速率是基于一π介子交换近似。在这里,我们探讨了基于现代核相互作用的韧致辐射率对原中子星冷却和相应的中微子发射的影响。我们发现,尽管在中微子层区域的韧致辐射的排放减少了2-5倍,模型与改进的治疗表现出只有$\lesssim$ 5%的变化的中微子光度和$\lesssim$ 0.7兆电子伏的辐射中微子光谱的平均能量的增加,与最大的影响的反中微子的所有风味和在后期。总的来说,原中子星冷却演化被适度地减慢了$\lesssim$ 0.5-1 s.
Exclusive diffractive photon bremsstrahlung at high energies
我们讨论的$p p \to p p γ$反应在大型强子对撞机。我们考虑衍射的经典韧致辐射机制,包括质子的非点状性质的影响。此外,我们首次考虑了(矢量介子)-坡密子、光子-π介子以及光子-坡密子交换过程。积分衍射韧致辐射截面($E_γ>100$ GeV)仅为$μ$ b的量级。我们试图确定区域的相空间的机制之一占主导地位。经典的韧致辐射占主导地位,在大的前向/后向光子的赝快度,接近散射质子的赝快度。相比之下,光子-坡密子(坡密子-光子)机制在中等速度下占主导地位,但相关的截面相当小。相比之下,虚拟Ω-再散射机制在较小的光子角度(较大的光子速率)下起作用。
Neutrino Bremsstrahlung in Neutron Matter from Effective Nuclear Interactions
我们重新讨论了中子-中子散射中中微子对韧致辐射的发射率,nn -> nn nu nubar,这是由Friman和Maxwell从包含关联效应的一π交换势计算的。从自由空间低动量核子-核子相互作用V_{low k}出发,考虑了张量、自旋轨道和二阶介质诱导的非中心效应对中子物质散射振幅的贡献。我们发现核子-核子相互作用的屏蔽降低了密度低于核物质密度的中微子韧致辐射的发射率。我们讨论了介质修改的影响,通过中微子发射冷却的中子星,考虑到最近的结果极化效应的中子超流性。
Low-Energy Lepton-Proton Bremsstrahlung via Effective Field Theory
本文在次领先级手征微扰理论中,系统地计算了轻子-质子韧致辐射过程l + p -> l' + p + γ的截面。该过程对应于在PSI处提议的MUSE实验的未检测到的背景信号。MUSE被设计用于测量低能电子和μ子从质子目标的弹性散射,以提取质子的r.m.s.的精确值。半径我们表明,常用的峰值近似,这是用来评估的弹性截面的辐射尾,是不适用于μ子质子散射在低能量MUSE运动学。此外,我们指出了一定的病理与标准的手征功率计数计划与电子散射,从而下一个到下一个到领先的顺序贡献的π介子回路图是运动学增强和数值上的下一个到领先的顺序校正相同的幅度。我们更正了一篇常被引用的评论文章中的一个印刷错误。
Exclusive $p p \to p p π^{0}$ reaction at high energies
详细讨论了适用于高能量的$p p \to p p π^{0}$过程的振幅。衍射韧致辐射(Drell-Hiida-Deck型模型),光子-光子和光子-ω交换机制都包括在计算中。预测了mb量级的大截面。计算了RHIC和LHC能区质子和π介子的快度和横动量的微分截面以及出射质子之间的相对方位角。强子韧致辐射的贡献在大的(前向,后向)π介子快度下占主导地位。衍射非共振背景在小的$π^0 p$不变质量下有贡献,因此可能被误解为罗珀共振。我们预测强烈的依赖性的斜率在$t$(平方四动量转移之间的进出质子)的补充激发$π^{0}p$系统的质量。在高能量和中等速度下,光子-光子贡献在衍射分量上占主导地位,然而,相应的截面相当小。此外,还包括光子-odderon和odderon-光子的贡献,并给出了它们对中性π介子快度和横动量分布的贡献的初步估计(上限)。我们建议在中快度和$p_{\perp,π^{0}} \sim$ 0.5 GeV的odderon贡献的搜索。我们的预测已经准备好在RHIC和LHC上进行验证。这里讨论的韧致辐射机制也有助于$pp \to p(n π^{+})$反应。这两个通道都对低质量单衍射截面有相当大的贡献,必须包括在外推测得的实验单衍射截面中。
Exclusive diffractive photon bremsstrahlung at the LHC
我们计算了LHC能量为$\sqrt{s} = 14$ TeV的$p p \to p p γ$反应的微分分布。我们考虑衍射的经典韧致辐射机制,包括质子的非点状性质的影响。此外,我们首次考虑了(矢量介子)-坡密子、光子-π介子以及光子-坡密子交换过程。对总截面和与这些过程有关的几个观测量,如光子或质子的赝快度和横动量的微分分布进行了预测和讨论。积分衍射韧致辐射截面($E_γ>100$ GeV)仅为$μ$ b的量级。我们试图确定区域的相空间的机制之一占主导地位。经典的韧致辐射占主导地位,在大的前向/后向光子的赝快度,接近散射质子的赝快度。相比之下,光子-坡密子(坡密子-光子)机制在中等速度下占主导地位,但相关的截面相当小。相比之下,虚拟Ω再散射机制在较小的光子角度(较大的光子速率)下起作用。前向/后向区域的光子可以通过安装在LHC实验中的零度量热计(ZDC)测量,而中快度光子难以测量(小截面,小光子横动量)。质子可以通过CMS的ALFA检测器(ATLAS)或TOTEM检测器测量。可以在主要中央检测器的帮助下检查排他性。