Produção de estados exóticos em processos foto-induzidos no LHC e no EIC.

Resumo

Há vinte anos, com a descoberta do estado X(3872) em 2003, foi inaugurada uma nova era no estudo da espectroscopia hadrônica. Desde então, as colaborações BES, BABAR, BELLE, ATLAS, ALICE, CMS e LHCb observaram dezenas de estados mesônicos contendo quarks pesados, que não podem ser entendidos como estados convencionais formados por um quark e um antiquark, sendo atualmente conhecidos como estados exóticos. Este projeto de pesquisa explora o estudo desses estados exóticos. O objetivo central da pesquisa é caracterizar a estrutura desses estados, que podem ser compactos (tetraquarks) ou mais extensos (moléculas mesônicas).O projeto investiga a produção de estados exóticos em colisões ultra-periféricas (UPCs), onde a interação forte é suprimida e a produção de partículas é dominada por processos foto-induzidos. Um foco importante é a produção de moléculas mesônicas charmosas, como o estado escalar $D^+D^-$, cujos cálculos iniciais de seções de choque foram realizados durante o mestrado do pesquisador, com resultados já publicados. O trabalho busca agora estender esses estudos para colisões elétron-íon no Electron-Ion Collider, a fim de evitar a contaminação por interações Pomeron-Pomeron.Adicionalmente, o projeto propõe uma comparação entre diferentes definições de colisões ultra-periféricas (geométrica, cinemática e dinâmica) e busca investigar fatores de forma associados aos vértices $D^* D \gamma$ e $D D \gamma$ usando regras de soma da QCD, com o objetivo de refinar os cálculos de interações radiativas. A pesquisa também pretende estudar moléculas de mésons charmosos usando a equação de Bethe-Salpeter para calcular massas, energias de ligação e funções de onda, com a colaboração de especialistas na área.