First observation of correlations between spin and transverse momenta in back-to-back dihadron production at CLAS12 - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2023

First observation of correlations between spin and transverse momenta in back-to-back dihadron production at CLAS12

H. Avakian , T. B. Hayward , A. Kotzinian , W. R. Armstrong , H. Atac , C. Ayerbe Gayoso , L. Baashen , N. A. Baltzell , L. Barion , M. Bashkanov , M. Battaglieri , I. Bedlinskiy , B. Benkel , F. Benmokhtar , A. Bianconi , L. Biondo , A. S. Biselli , M. Bondi , S. Boiarinov , F. Bossù (1) , K. T. Brinkman , W. J. Briscoe , W. K. Brooks , S. Bueltmann , D. Bulumulla , V. D. Burkert , R. Capobianco , D. S. Carman , J. C. Carvajal , A. Celentano , P. Chatagnon (2) , V. Chesnokov , T. Chetry , G. Ciullo , P. L. Cole , M. Contalbrigo , G. Costantini , A. D’angelo , N. Dashyan , R. de Vita , M. Defurne (1) , A. Deur , S. Diehl , C. Dilks , C. Djalali , R. Dupre (2) , H. Egiyan , A. El Alaoui , L. El Fassi , L. Elouadrhiri , S. Fegan , A. Filippi , T. Forest , K. Gates , G. Gavalian , Y. Ghandilyan , D. I. Glazier , A. A. Golubenko , G. Gosta , R. W. Gothe , Y. Gotra , K. A. Griffioen , M. Guidal (2) , H. Hakobyan , M. Hattawy , F. Hauenstein , D. Heddle (2) , A. Hobart (2) , M. Holtrop , C. E. Hyde , Y. Ilieva , D. G. Ireland , E. L. Isupov , H. S. Jo , R. Johnston , K. Joo , M. L. Kabir , D. Keller , M. Khachatryan , A. Khanal , A. Kim , W. Kim , V. Klimenko , A. Kripko , V. Kubarovsky , S. E. Kuhn , V. Lagerquist , L. Lanza , M. Leali , S. Lee , P. Lenisa , X. Li , I. J. D. Macgregor , D. Marchand (2) , V. Mascagna , B. Mckinnon , S. Migliorati , T. Mineeva , M. Mirazita , V. Mokeev , R. A. Montgomery , C. Munoz Camacho (2) , P. Nadel-Turonski , P. Naidoo , K. Neupane , D. Nguyen , S. Niccolai (2) , M. Nicol , G. Niculescu , M. Osipenko , P. Pandey , M. Paolone , L. L. Pappalardo , R. Paremuzyan , E. Pasyuk , S. J. Paul , W. Phelps , N. Pilleux (2) , O. Pogorelko , M. Pokhrel , J. Poudel , J. W. Price , Y. Prok , B. A. Raue , T. Reed , J. Richards , M. Ripani , J. Ritman , P. Rossi , F. Sabatié (1) , C. Salgado , A. Schmidt , Y. G. Sharabian , E. V. Shirokov , U. Shrestha , P. Simmerling , D. Sokhan (1) , N. Sparveris , S. Stepanyan , I. I. Strakovsky , S. Strauch , J. A. Tan , N. Trotta , R. Tyson , M. Ungaro , S. Vallarino , L. Venturelli (2) , H. Voskanyan , A. Vossen , E. Voutier (2) , D. P. Watts , X. Wei , R. Wishart , M. H. Wood , N. Zachariou , Z. W. Zhao , M. Zurek
H. Avakian
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T. B. Hayward
A. Kotzinian
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W. R. Armstrong
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H. Atac
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C. Ayerbe Gayoso
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L. Baashen
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N. A. Baltzell
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L. Barion
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M. Bashkanov
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M. Battaglieri
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I. Bedlinskiy
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B. Benkel
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F. Benmokhtar
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A. Bianconi
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L. Biondo
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W. J. Briscoe
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W. K. Brooks
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S. Bueltmann
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D. Bulumulla
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V. D. Burkert
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R. Capobianco
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D. S. Carman
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C. Dilks
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N. Zachariou
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Z. W. Zhao
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M. Zurek
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Résumé

We report the first measurements of deep inelastic scattering spin-dependent azimuthal asymmetries in back-to-back dihadron electroproduction, where two hadrons are produced in opposite hemispheres along the z-axis in the center-of-mass frame, with the first hadron produced in the current-fragmentation region and the second in the target-fragmentation region. The data were taken with longitudinally polarized electron beams of 10.2 and 10.6 GeV incident on an unpolarized liquid-hydrogen target using the CLAS12 spectrometer at Jefferson Lab. Observed non-zero $\sin\Delta\phi$ modulations in $ep \rightarrow e'p\pi^+X$ events, where $\Delta\phi$ is the difference of the azimuthal angles of the proton and pion in the virtual photon and target nucleon center-of-mass frame, indicate that correlations between the spin and transverse momenta of hadrons produced in the target- and current-fragmentation regions may be significant. The measured beam-spin asymmetries provide a first access in dihadron production to a previously unobserved leading-twist spin- and transverse-momentum-dependent fracture function. The fracture functions describe the hadronization of the target remnant after the hard scattering of a virtual photon off a quark in the target particle and provide a new avenue for studying nucleonic structure and hadronization.

Dates et versions

hal-03759779 , version 1 (24-08-2022)

Identifiants

Citer

H. Avakian, T. B. Hayward, A. Kotzinian, W. R. Armstrong, H. Atac, et al.. First observation of correlations between spin and transverse momenta in back-to-back dihadron production at CLAS12. Physical Review Letters, 2023, 130 (2), pp.022501. ⟨10.1103/PhysRevLett.130.022501⟩. ⟨hal-03759779⟩
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