Электрослабые радиационные эффекты первого порядка В процессе рождения одиночных W-бозонов

Abstract

Рассмотрен процесс рождения одиночных W-бозонов (процесс Дрелла – Яна с заряженным током). Ковариантным методом Бардина – Шумейко определена электрослабая радиационная поправка первого порядка. Показано сокращение логарифмической расходимости при инвариантной массе лептонной пары (M), равной массе W-бозона. Получены устойчивые для численного анализа выражения, учитывающие вклад мягких фотонов. Матричный элемент для излучения жестких фотонов вычислен методом спиральных амплитуд. Интегрирование по трехчастичному фазовому объему выборочно было проведено аналитически. Результат численного анализа показал, что поправка велика (до 150 % для распада на электрон и нейтрино) в области M = 20… 80 ГэВ, где доминирует вклад тормозного излучения фотонов с конечного лептона. При M = 1… 5 ТэВ поправка растет по абсолютному значению и достигает 40 %. Это указывает на высокую значимость радиационной поправки при больших энергиях в условиях эксперимента на Большом адронном коллайдере. = The process of single W-boson production (charged current Drell – Yan process) is considered. Electroweak radiative corrections of first order are calculated. The Bardin – Shumeiko covariant approach is used to remove infrared divergences. Logarithmic on-shell divergences cancelation is shown. Stable for numeric calculation expression for contribution of soft photons is obtained. Matrix element for bremsstrahlung radiation is calculated using helicity amplitudes method. Partial integration over 3-particle phase space volume is performed analytically. The result of numerical analyses shows that electroweak correction to the cross section is large (up to 150 % for electron in the final state) in the region of the lepton pair invariant mass M = 20… 80 GeV where final state radiation is dominated. In the region 1–5 TeV the correction is growth up by absolute value and achieved 40 %. This indicates high importance of radiative corrections at high energies in conditions of experiments at Large Hadron Collider.