Transversity distributions and spin asymmetries at RHIC

Abstract

Transversity distributions will be measured by using the Drell-Yan process at relativistic heavy ion collider. First, the Q(sup 2) evolution equation for the transversity distributions is investigated and its numerical solution is obtained. Because of the chiral odd nature of the transversity distributions, the gluon does not participate in the Q(sup 2) evolution equation. Even though a distribution is not flavor-nonsinglet, the evolution equation looks like the usual nonsinglet one without a coupling to the gluon term. Therefore, the results of Q(sup 2) evolution are quite different from the longitudinal ones. Second, antiquark flavor asymmetry is studied by two different descriptions; a meson cloud model and an exclusion model. The rho-meson clouds could contribute to the flavor asymmetry. Exclusion effects also affect on the asymmetry because of the difference in polarized quark probabilities in the SU(6) quark model. Next, the obtained flavor-asymmetric distributions are used for calculating the transverse double spin asymmetry. In comparison with the flavor symmetric double spin asymmetry, significant deviation was found in the proton-proton (pp) reaction. However, the single process is not sufficient for investigating the flavor asymmetry. It is therefore proposed that the flavor asymmetry can be measured by using the polarized proton-deuteron Drell-Yan process in combination with the polarized pp reaction.

横分布は相対論的重イオンコライダのDrell-Yan過程を使って測定される。初めに、横分布のQ(sup 2)発展方程式を検討し、その数値解を求めた。横分布のカイラル性が奇であるために、グルーオンはQ(sup 2)発展方程式に関与しない。分布はフレーバー-非一重項ではないが、発展方程式は、グルーオン項への結合がない通常の非一重項のように見える。したがって、Q(sup 2)発展の結果は縦のそれとかなり異なる。第2に、2つの表示、中間子雲モデルと排他モデルで反クォークフレーバ非対称性を研究した。ρ-中間雲はフレーバ非対称性に寄与できる。SU(6)クォーク模型における偏極したクォーク確率の差のために、排他効果も非対称性に影響を及ぼす。次に、得られたフレーバ非対称性分布を使って横二重スピン非対称性を計算した。フレーバ対称の二重スピン非対称性と比較して、陽子-陽子(pp)反応においてかなりの偏差が見えた。しかしながら、単一過程はフレーバ非対称性の研究には不充分である。それゆえ、偏極pp反応と組み合わせた偏極陽子-重陽子Drell-Yan過程を使ってフレーバ非対称性が測定できることを提示した。