Учёные сравнили, как ведут себя кварки внутри пи-мезона в реальном и виртуальном состояниях

Недавно команда Цзинь-Ли Чжана из Нанкинского инженерно-технического института исследовала поправки, связанные с нахождением вне массовой поверхности, для обобщённых партонных распределений (GPDs) и поперечно-импульс-зависимых партонных распределений (TMDs) пи-мезона. Соответствующая статья была опубликована 18 декабря 2025 года в журнале Chinese Physics C.

Исследовательская группа в рамках модели Намбу – Йона-Ласинио изучила свойства обобщённых партонных распределений (GPDs) и поперечно-импульс-зависимых партонных распределений (TMDs) пи-мезона вне массовой поверхности. В предыдущей статье они отдельно исследовали свойства GPDs пи-мезона на массовой поверхности (on-shell) и свойства волновой функции на световом фронте. Особый интерес представляет сравнение различий между GPDs пи-мезона на массовой поверхности и вне её, что помогает исследовать влияние эффектов, связанных с виртуальностью.

Из-за отсутствия кросс-симметрии моменты GPDs также включают нечётные степени параметра скейлинга, что порождает новые форм-факторы вне массовой поверхности. Путём вычислений исследовательская группа вывела поправочные функции, отражающие влияние эффектов вне массовой поверхности на GPDs пи-мезона. В отличие от случая на массовой поверхности, в ситуации вне её некоторые свойства перестают сохраняться: например, могут нарушаться условия симметрии и условия полиномиальности. Кроме того, группа оценила TMDs вне массовой поверхности, сравнила их с соответствующими формами на массовой поверхности и исследовала их зависимость от поперечного импульса.

Ключевые выводы

• В рамках модели Намбу – Йона-Ласинио (НЙЛ) впервые систематически исследованы off-shell поправки к обобщённым (GPDs) и поперечно-импульс-зависимым (TMDs) партонным распределениям пи-мезона и проведено их сравнение с on-shell случаем: Проведены последовательные вычисления для учёта эффектов виртуальности частиц в этих ключевых объектах, описывающих структуру адрона.
• Обнаружено нарушение фундаментальных свойств при учёте виртуальности: Вне массовой поверхности для GPDs перестают выполняться такие важные теоретические условия, как полиномиальность и симметрия, что указывает на существенное влияние неучтённых ранее эффектов.
• Выведены явные поправочные функции для учёта неклассических эффектов: Получены аналитические выражения, которые количественно описывают, как именно виртуальность модифицирует распределения партонов в мезоне.
• Проведено сравнение TMDs на массовой поверхности и вне её: Оценены различия в поперечно-импульс-зависимых распределениях, что важно для корректной интерпретации данных экспериментов, например, на коллайдерах.