Processos difrativos em colisões hadrônicas à altas energias
Resumo
As colisões hadrônicas em altas energias podem ser classificadas, de acordo com o estado final observado, como elásticas e inelásticas. As colisões inelásticas, por sua vez, podem ser divididas em inclusivas e difrativas. Os processos inclusivos são dominantes no LHC, representando cerca de 60% do total de interações observadas. Os processos difrativos também representam uma parte significativa dos eventos ocorridos no LHC, mas a descrição completa de tais reações ainda precisa ser aperfeiçoada. Nesta tese, estudamos os processos difrativos nas colisões hadrônicas em altas energias, visando melhor compreender o fenômeno e fornecer caminhos para o aprimoramento da descrição teórica dos mesmos. Para tanto, calculamos as seções de choque para a dupla produção difrativa de mésons vetoriais em colisões próton-próton, adotando o esquema de fatorização da cromodinâmica quântica não relativística juntamente com o modelo de Pomeron resolvido. Além disso, calculamos as seções de choque para a dissociação difrativa nas colisões próton-próton e próton-núcleo considerando o modelo de Miettinen-Pumplin. Nossos resultados apontam que o estudo da produção de pares de quarkonia pode ser útil para testar as hipóteses fundamentais presentes na descrição dos processos difrativos. Adicionalmente, calculamos as seções de choque para a dupla produção de quarkonia num processo central exclusivo. Verificamos que os processos difrativos e exclusivos, com os mesmos estados finais, podem ser diferenciados a partir da observação da distribuição em momento transverso da seção de choque. No que diz respeito ao uso do modelo de Miettinen-Pumplin para o cálculo da dissociação difrativa, demonstramos que esse modelo pode descrever satisfatoriamente os dados experimentais mais atuais, e que também pode ser utilizado para derivar as principais quantidades que descrevem as interações próton-núcleo. Os resultados apresentados nesta tese indicam que o estudo de eventos difrativos no LHC e em futuros colisores permitirão ampliar nossa compreensão da dinâmica das interações fortes no regime de altas energias.