探测核子轴矢形状因子：通过π产生阈值以下的 $\vec{e}^{\\,+} + {}^2\text{H} \rightarrow \barν_e + p + p$ 反应
Probing the nucleon axial form factor via the $\vec{e}^{\,+} + {}^2\text{H} \rightarrow \barν_e + p + p$ reaction below the pion-production threshold
- Jagiellonian University（雅盖隆大学）
- The University of Iowa（爱荷华大学）
- Osaka University（大阪大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
AI总结：
本文研究极化正电子俘获氘核反应，利用相对论动量空间形式预测总截面和微分截面，证明杰斐逊实验室正电子升级后能精确测定核子轴矢形状因子的低-$Q^2$ 行为。
AI中文摘要：
核子轴矢形状因子 $F_A(Q^2)$ 是带电电流准弹性相互作用中系统不确定性的主要来源，对长基线中微子振荡研究至关重要。其低-$Q^2$ 行为在中微子测量中尤其难以确定。为解决这一局限，我们研究了极化正电子在氘核上的弱俘获过程，即 $\vec{e}^{\\,+} + {}^2\text{H} \rightarrow \bar{\nu}_e + p + p$。采用相对论动量空间形式，我们给出了总截面的预测。聚焦于无π产生背景的运动学区域，我们分析了各种微分截面及其对 $F_A(Q^2)$ 变化的敏感性。我们的结果表明，得益于正电子升级，杰斐逊实验室将获得独特地位，在确定轴矢形状因子的低-$Q^2$ 行为方面取得突破。
英文摘要：
The nucleon axial form factor $F_A(Q^2)$ is a primary source of systematic uncertainty in charged-current quasielastic interactions, of critical importance for long-baseline neutrino-oscillation studies. Its low-$Q^2$ behavior is particularly problematic to pin down in neutrino measurements. To address this limitation, we investigate the weak process of polarized positron capture on the deuteron, $\vec{e}^{\,+} + {}^2\text{H} \rightarrow \barν_e + p + p$. Employing a relativistic momentum-space formalism, we present predictions for the total cross section. Focusing on the kinematic regime free from pion-production backgrounds, we analyze various differential cross sections and their sensitivity to the $F_A(Q^2)$ variation. Our results demonstrate that thanks to the positron upgrade, Jefferson Lab will gain a unique position to make inroads into determining the low-$Q^2$ behavior of the axial form factor.
