Двухфотонное рождение пары W-бозонов на ускорителях в лидирующем порядке теории возмущений и однопетлевом приближении

Abstract

Исследован процесс двухфотонного рождения пары W-бозонов в экспериментах на адронных и электрон-позитронных ускорителях в лидирующем порядке теории возмущений и однопетлевом приближении. Данный процесс можно использовать для прецизионного изучения параметров Стандартной модели (трех- и четырехбозонных констант взаимодействий), поиска эффектов «новой физики» (например, аномальных констант взаимодействий). Этот механизм рождения W-бозонов имеет малое количество фоновых процессов, поэтому его можно исследовать на ускорителях с высокой точностью. Программа LoopTools применялась для численных вычислений однопетлевых интегралов, программа Mathematica и пакеты FeynArts и FeynCalc – для получения диаграмм и амплитуд Фейнмана, нахождения квадрата модуля матричного элемента. Рассчитаны полные и дифференциальные сечения для адронных и электрон-позитронных ускорителей с использованием приближения эквивалентных фотонов (приближение Вайцзеккера – Вильямса). В этом приближении рассеянные под малыми углами частицы регистрируются в форвард-детекторах, а рожденные частицы – в основном детекторе. Расчет производился на Монте-Карло генераторе TwoPhotonGen, написанном на языке C++. Показано, что полные и дифференциальные сечения процесса растут с увеличением энергии сталкивающихся начальных частиц.