Untersuchung der Σ⁺K⁰_s Photoproduktion am Proton mit dem CBELSA/TAPS-Experiment

Abstract

Obwohl Quark-Modelle das bekannte Baryonspektrum näherungsweise gut beschreiben, überschätzen alle signifikant die Anzahl der bisher experimentell nachgewiesenen Anregungszuständen. Dies bezeichnet man üblicherweise als Problem der fehlenden Resonanzen. Eine Erklärung für die fehlenden Resonanzen könnte sein, dass diese Zustände keine starke Kopplung an pi-N-Kanäle haben, welche die größte Datenmenge zur Suche nach Resonanzen stellen. Jedoch könnten diese Resonanzen stark an Kanäle mit assoziierter Strangenessproduktion koppeln. Die Untersuchung solcher Kanäle und die Suche nach fehlenden Resonanzen überhaupt, ist eine wichtige experimentelle Aufgabe.<br /> Jedoch ist die Suche dadurch erschwert, dass aufgrund ihrer hadronischen Zerfälle Baryonresonanzen große, überlappende Breiten haben. Das macht es schwierig, die einzelnen Zustände voneinander zu trennen. Polarisationsobservablen sind ein Mittel um Resonanzen aus Reaktionen herauszufiltern. Daher wird die assoziierte Kaon-Hyperon-Photoproduktion am Teilchenbeschleuniger ELSA untersucht. Die Daten wurden mit den kombinierten Photonspektrometern Crystal Barre und TAPS und einem linear polarisierten Photonenstrahl mit Photonenergien bis zu 2,9 GeV genommen. Dieser Aufbau deckte einen Raumwinkel von etwa 98% ab und war daher sehr gut geeignet, neutrale Zerfallskanäle über einen großen Winkelbereich zu vermessen. Somit ist es möglich, für die Reaktion gamma proton -> Sigma^+ K^0 Wirkungsquerschnitte, die Rückstoßpolarisation und zum ersten Mald die Photonasymmetrie zu bestimmen.<br /> Die extrahierten Ergebnisse für die Rückstoßpolarisation und die Wirkungsquerschnitte stimmen mit den Ergebnissen von CLAS, SAPHIR und einer vorhergehenden Analyse von CBELSA/TAPS-Daten überein. Theoretische Modelle hingegen beschreiben die Datensätze bisher unzureichend. Gerade die Messung der Photonasymmetrie kann neue Erkenntnisse bringen.