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
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A. Kotzinian
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D. P. Watts
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X. Wei
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R. Wishart
- Fonction : Auteur
M. H. Wood
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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.
Mots clés
photon: virtual
spin: dependence
hadron: transverse momentum
dihadron: electroproduction
angular distribution: asymmetry
electron: polarized beam
polarization: longitudinal
hydrogen: target
hydrogen: liquid
CLAS
correlation
hadronization
deep inelastic scattering
modulation
transverse momentum dependence
hard scattering
Jefferson Lab
spectrometer
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experimental results