Study of Two-Photon Exchange via the Beam Transverse Single Spin Asymmetry in Electron-Proton Elastic Scattering at Forward Angles over a Wide Energy Range.


Journal

Physical review letters
ISSN: 1079-7114
Titre abrégé: Phys Rev Lett
Pays: United States
ID NLM: 0401141

Informations de publication

Date de publication:
27 Mar 2020
Historique:
revised: 28 02 2020
received: 14 02 2020
accepted: 28 02 2020
entrez: 14 4 2020
pubmed: 14 4 2020
medline: 14 4 2020
Statut: ppublish

Résumé

We report on a new measurement of the beam transverse single spin asymmetry in electron-proton elastic scattering, A_{⊥}^{ep}, at five beam energies from 315.1 to 1508.4 MeV and at a scattering angle of 30°<θ<40°. The covered Q^{2} values are 0.032, 0.057, 0.082, 0.218, 0.613 (GeV/c)^{2}. The measurement clearly indicates significant inelastic contributions to the two-photon-exchange (TPE) amplitude in the low-Q^{2} kinematic region. No theoretical calculation is able to reproduce our result. Comparison with a calculation based on unitarity, which only takes into account elastic and πN inelastic intermediate states, suggests that there are other inelastic intermediate states such as ππN, KΛ, and ηN. Covering a wide energy range, our new high-precision data provide a benchmark to study those intermediate states.

Identifiants

pubmed: 32281834
doi: 10.1103/PhysRevLett.124.122003
doi:

Types de publication

Journal Article

Langues

eng

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IM

Pagination

122003

Auteurs

B Gou (B)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.
Helmholtz-Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 18, D-55099 Mainz, Germany.
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China.

J Arvieux (J)

Institut de Physique Nucléaire, CNRS-IN2P3, Université Paris-Sud, F-91406 Orsay Cedex, France.

K Aulenbacher (K)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.
Helmholtz-Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 18, D-55099 Mainz, Germany.

D Balaguer Ríos (DB)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

S Baunack (S)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

D Becker (D)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

L Capozza (L)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.
Helmholtz-Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 18, D-55099 Mainz, Germany.

W Deconinck (W)

Laboratory for Nuclear Science and Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA.

J Diefenbach (J)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

R Frascaria (R)

Institut de Physique Nucléaire, CNRS-IN2P3, Université Paris-Sud, F-91406 Orsay Cedex, France.

M Gorchtein (M)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

B Gläser (B)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

D von Harrach (D)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

Y Imai (Y)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

E-M Kabuß (EM)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

R Kothe (R)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

S Kowalski (S)

Laboratory for Nuclear Science and Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA.

R Kunne (R)

Institut de Physique Nucléaire, CNRS-IN2P3, Université Paris-Sud, F-91406 Orsay Cedex, France.

F E Maas (FE)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.
Helmholtz-Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 18, D-55099 Mainz, Germany.

H Merkel (H)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

M C Mora Espí (MCM)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

M Morlet (M)

Institut de Physique Nucléaire, CNRS-IN2P3, Université Paris-Sud, F-91406 Orsay Cedex, France.

U Müller (U)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

S Ong (S)

Institut de Physique Nucléaire, CNRS-IN2P3, Université Paris-Sud, F-91406 Orsay Cedex, France.

E Schilling (E)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

C Weinrich (C)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.

J van de Wiele (J)

Institut de Physique Nucléaire, CNRS-IN2P3, Université Paris-Sud, F-91406 Orsay Cedex, France.

M Zambrana (M)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.
Helmholtz-Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 18, D-55099 Mainz, Germany.

I Zimmermann (I)

Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, J.J. Becherweg 45, D-55099 Mainz, Germany.
Helmholtz-Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 18, D-55099 Mainz, Germany.

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