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Charm-pair Rescattering Mechanism for Charmonium Production in High-energy Collisions

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Artoisenet, Pierre [UCL] Braaten, Eric

(eng) A new mechanism for heavy quarkonium production in high-energy collisions called the "s-channel cut" was proposed in 2005 by Lansberg, Cudell, and Kalinovsky. We identify this mechanism physically as the production of a heavy quark and anti-quark that are on-shell followed by their rescattering to produce heavy quarkonium. We point out that in the NRQCD factorization formalism this rescattering mechanism is a contribution to the color-singlet model term at next-to-next-to-leading order in perturbation theory. Its leading contribution to the production rate can be calculated without introducing any additional phenomenological parameters. We calculate the charm-pair rescattering (or s-channel cut) contribution to the production of J/psi at the Tevatron and compare it to estimates by Lansberg et al. using phenomenological models. This contribution competes with the leading-order term in the color-singlet model at large transverse momentum but is significantly smaller than the next-to-leading-order term. We conclude that charm-pair rescattering is not a dominant mechanism for charmonium production in high-energy collisions. Comment: 12 pages, 10 figures

Document type Article de périodique (Journal article)
Access type Accès libre
Publication date 2009
Journal information "Physical Review D (Particles, Fields, Gravitation and Cosmology)" - Vol. D80, p. 034018 (2009)
Peer reviewed yes
e-issn 1089-4918
issn 1550-7998
Publication status Publié
Affiliation UCL - SC/PHYS - Département de physique
Keywords High Energy Physics - Phenomenology
Links
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Bibliographic reference Artoisenet, Pierre ; Braaten, Eric. Charm-pair Rescattering Mechanism for Charmonium Production in High-energy Collisions. In: Physical Review D (Particles, Fields, Gravitation and Cosmology), Vol. D80, p. 034018 (2009)
Permanent URL http://hdl.handle.net/2078/31725