Form Factors and Two-Photon Exchange in High-Energy Elastic Electron-Proton Scattering
M.E. Christy
,
T. Gautam
,
L. Ou
,
B. Schmookler
,
Y. Wang
,
D. Adikaram
,
Z. Ahmed
,
H. Albataineh
,
S.F. Ali
,
B. Aljawrneh
,
K. Allada
,
S.L. Allison
,
S. Alsalmi
,
D. Androic
,
K. Aniol
,
J. Annand
,
J. Arrington
,
H. Atac
,
T. Averett
,
C. Ayerbe Gayoso
,
X. Bai
,
J. Bane
,
S. Barcus
,
K. Bartlett
,
V. Bellini
,
R. Beminiwattha
,
J. Bericic
,
H. Bhatt
,
D. Bhetuwal
,
D. Biswas
,
E. Brash
,
D. Bulumulla
,
C.M. Camacho
(1)
,
J. Campbell
,
A. Camsonne
,
M. Carmignotto
,
J. Castellanos
,
C. Chen
,
J-P. Chen
,
T. Chetry
,
E. Cisbani
,
B. Clary
,
E. Cohen
,
N. Compton
,
J.C. Cornejo
,
S. Covrig Dusa
,
B. Crowe
,
S. Danagoulian
,
T. Danley
,
W. Deconinck
,
M. Defurne
(2)
,
C. Desnault
(1)
,
D. Di
,
M. Dlamini
,
M. Duer
,
B. Duran
,
R. Ent
,
C. Fanelli
,
E. Fuchey
,
C. Gal
,
D. Gaskell
,
F. Georges
(3)
,
S. Gilad
,
O. Glamazdin
,
K. Gnanvo
,
A.V. Gramolin
,
V.M. Gray
,
C. Gu
,
A. Habarakada
,
T. Hague
,
G. Hamad
,
D. Hamilton
,
K. Hamilton
,
O. Hansen
,
F. Hauenstein
,
A.V. Hernandez
,
W. Henry
,
D.W. Higinbotham
,
T. Holmstrom
,
T. Horn
,
Y. Huang
,
G.M. Huber
,
C. Hyde
,
H. Ibrahim
,
N. Israel
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C-M. Jen
,
K. Jin
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M. Jones
,
A. Kabir
,
B. Karki
,
C. Keppel
,
V. Khachatryan
,
P.M. King
,
S. Li
,
W. Li
,
H. Liu
,
J. Liu
,
A.H. Liyanage
,
D. Mack
,
J. Magee
,
S. Malace
,
J. Mammei
,
P. Markowitz
,
S. Mayilyan
,
E. Mcclellan
,
F. Meddi
,
D. Meekins
,
K. Mesick
,
R. Michaels
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A. Mkrtchyan
,
B. Moffit
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R. Montgomery
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L.S. Myers
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P. Nadel-Turonski
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S.J. Nazeer
,
V. Nelyubin
,
D. Nguyen
,
N. Nuruzzaman
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M. Nycz
,
R.F. Obrecht
,
K. Ohanyan
,
C. Palatchi
,
B. Pandey
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K. Park
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S. Park
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C. Peng
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F.D. Persio
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R. Pomatsalyuk
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E. Pooser
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A.J.R. Puckett
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V. Punjabi
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B. Quinn
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S. Rahman
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M.N.H. Rashad
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P.E. Reimer
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S. Riordan
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I. Sapkota
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A. Sarty
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N.H. Saylor
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M.H. Shabestari
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G.R. Smith
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A. Sun
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Y. Tan
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L. Thorne
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N. Ton
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F. Tortorici
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R. Trotta
,
R. Uniyal
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G.M. Urciuoli
,
E. Voutier
(1)
,
B. Waidyawansa
,
B. Wojtsekhowski
,
S. Wood
,
X. Yan
,
L. Ye
,
Z.H. Ye
,
C. Yero
,
J. Zhang
,
Y.X. Zhao
,
P. Zhu
M.E. Christy
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T. Gautam
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L. Ou
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B. Waidyawansa
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J. Zhang
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Y.X. Zhao
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Résumé
We present new precision measurements of the elastic electron-proton scattering cross section for momentum transfer () up to . Combined with existing data, these provide an improved extraction of the proton magnetic form factor at high and double the range over which a longitudinal or transverse separation of the cross section can be performed. The difference between our results and polarization data agrees with that observed at lower and attributed to hard two-photon exchange (TPE) effects, extending to the range of for which a discrepancy is established at confidence. We use the discrepancy to quantify the size of TPE contributions needed to explain the cross section at high .
Domaines
Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex] Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
Form Factors and Two-Photon Exchange in High-Energy Elastic Electron-Proton Scattering
|
Résumé |
en
We present new precision measurements of the elastic electron-proton scattering cross section for momentum transfer (<math display="inline"><mrow><msup><mrow><mi>Q</mi></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math>) up to <math display="inline"><mrow><mn>15.75</mn><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mi>GeV</mi><mo>/</mo><mi>c</mi><msup><mrow><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math>. Combined with existing data, these provide an improved extraction of the proton magnetic form factor at high <math display="inline"><msup><mi>Q</mi><mn>2</mn></msup></math> and double the range over which a longitudinal or transverse separation of the cross section can be performed. The difference between our results and polarization data agrees with that observed at lower <math display="inline"><msup><mi>Q</mi><mn>2</mn></msup></math> and attributed to hard two-photon exchange (TPE) effects, extending to <math display="inline"><mrow><mn>8</mn><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mi>GeV</mi><mo>/</mo><mi>c</mi><msup><mrow><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math> the range of <math display="inline"><msup><mi>Q</mi><mn>2</mn></msup></math> for which a discrepancy is established at <math display="inline"><mrow><mo>></mo><mn>95</mn><mo>%</mo></mrow></math> confidence. We use the discrepancy to quantify the size of TPE contributions needed to explain the cross section at high <math display="inline"><msup><mi>Q</mi><mn>2</mn></msup></math>.
|
Auteur(s) |
M.E. Christy
, T. Gautam
, L. Ou
, B. Schmookler
, Y. Wang
, D. Adikaram
, Z. Ahmed
, H. Albataineh
, S.F. Ali
, B. Aljawrneh
, K. Allada
, S.L. Allison
, S. Alsalmi
, D. Androic
, K. Aniol
, J. Annand
, J. Arrington
, H. Atac
, T. Averett
, C. Ayerbe Gayoso
, X. Bai
, J. Bane
, S. Barcus
, K. Bartlett
, V. Bellini
, R. Beminiwattha
, J. Bericic
, H. Bhatt
, D. Bhetuwal
, D. Biswas
, E. Brash
, D. Bulumulla
, C.M. Camacho
1
, J. Campbell
, A. Camsonne
, M. Carmignotto
, J. Castellanos
, C. Chen
, J-P. Chen
, T. Chetry
, E. Cisbani
, B. Clary
, E. Cohen
, N. Compton
, J.C. Cornejo
, S. Covrig Dusa
, B. Crowe
, S. Danagoulian
, T. Danley
, W. Deconinck
, M. Defurne
2
, C. Desnault
1
, D. Di
, M. Dlamini
, M. Duer
, B. Duran
, R. Ent
, C. Fanelli
, E. Fuchey
, C. Gal
, D. Gaskell
, F. Georges
3
, S. Gilad
, O. Glamazdin
, K. Gnanvo
, A.V. Gramolin
, V.M. Gray
, C. Gu
, A. Habarakada
, T. Hague
, G. Hamad
, D. Hamilton
, K. Hamilton
, O. Hansen
, F. Hauenstein
, A.V. Hernandez
, W. Henry
, D.W. Higinbotham
, T. Holmstrom
, T. Horn
, Y. Huang
, G.M. Huber
, C. Hyde
, H. Ibrahim
, N. Israel
, C-M. Jen
, K. Jin
, M. Jones
, A. Kabir
, B. Karki
, C. Keppel
, V. Khachatryan
, P.M. King
, S. Li
, W. Li
, H. Liu
, J. Liu
, A.H. Liyanage
, D. Mack
, J. Magee
, S. Malace
, J. Mammei
, P. Markowitz
, S. Mayilyan
, E. Mcclellan
, F. Meddi
, D. Meekins
, K. Mesick
, R. Michaels
, A. Mkrtchyan
, B. Moffit
, R. Montgomery
, L.S. Myers
, P. Nadel-Turonski
, S.J. Nazeer
, V. Nelyubin
, D. Nguyen
, N. Nuruzzaman
, M. Nycz
, R.F. Obrecht
, K. Ohanyan
, C. Palatchi
, B. Pandey
, K. Park
, S. Park
, C. Peng
, F.D. Persio
, R. Pomatsalyuk
, E. Pooser
, A.J.R. Puckett
, V. Punjabi
, B. Quinn
, S. Rahman
, M.N.H. Rashad
, P.E. Reimer
, S. Riordan
, J. Roche
, I. Sapkota
, A. Sarty
, B. Sawatzky
, N.H. Saylor
, M.H. Shabestari
, A. Shahinyan
, S. Sirca
, G.R. Smith
, S. Sooriyaarachchilage
, N. Sparveris
, R. Spies
, A. Stefanko
, T. Su
, A. Subedi
, V. Sulkosky
, A. Sun
, Y. Tan
, L. Thorne
, N. Ton
, F. Tortorici
, R. Trotta
, R. Uniyal
, G.M. Urciuoli
, E. Voutier
1
, B. Waidyawansa
, B. Wojtsekhowski
, S. Wood
, X. Yan
, L. Ye
, Z.H. Ye
, C. Yero
, J. Zhang
, Y.X. Zhao
, P. Zhu
1
IPNO -
Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
( 119 )
- IPN - 15, rue Georges Clemenceau - 91406 ORSAY CEDEX
- France
2
CEA -
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
( 300016 )
- Centre de Saclay
Centre de Grenoble
Centre de Cadarache
etc
- France
3
CentraleSupélec
( 411575 )
- 3, rue Joliot Curie,
Plateau de Moulon,
91192 GIF-SUR-YVETTE Cedex
- France
|
Langue du document |
Anglais
|
Nom de la revue |
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2022
|
Volume |
128
|
Numéro |
10
|
Page/Identifiant |
102002
|
Domaine(s) |
|
Mots-clés |
en
electron p: scattering, exchange: two-photon, cross section: elastic scattering, p: form factor: magnetic, momentum transfer, polarization, longitudinal, transverse
|
arXiv Id | 2103.01842 |
DOI | 10.1103/PhysRevLett.128.102002 |
inSPIRE HEP | 1849505 |
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