Pion photoproduction in chiral effective field theory with explicit delta degrees of freedom

  • In this work, pion photoproduction on the nucleon in chiral effective field theory is studied. The heavy baryon as well as the manifestly covariant formulation are considered in order to analyse the difference in convergence and data description between the two approaches. Furthermore, explicit delta degrees of freedom are taken into account in the small-scale-expansion scheme. Multipole amplitudes are calculated, which contain a set of unknown low-energy constants. These parameters are fitted to partial-wave analysis data. Theoretical uncertainties are estimated based on a Bayesian model of the truncation of the chiral series. First, the framework with only pion and nucleon degrees of freedom is considered, then the calculations are upgraded to explicit delta degrees of freedom. It was found that the description of the reaction is improved by the explicit treatment of the delta resonance.
  • In dieser Arbeit wird Pion-Photoproduktion am Nukleon in chiraler effektiver Feldtheorie untersucht. Es werden die Schwerbaryonen- als auch die manifest kovariante Formulierung verwendet, um Unterschiede zwischen den Ansätzen im Konvergenzverhalten und Beschreibung der Daten zu untersuchen. Weiterhin werden explizite Delta-Freiheitsgrade im "small-scale-expansion"-Zählschema miteinbezogen. Es werden Multipolamplituden berechnet, welche einen Satz von unbekannten Niederenergiekonstanten enthalten. Diese Parameter werden an die Daten einer Partialwellenanalyse gefittet. Theoretische Fehler werden mithilfe eines Bayesischen Modells der Trunkierung der chiralen Reihe abgeschätzt. Zunächst wird die rein pionische und nukleonische Formulierung betrachtet, anschließend werden die Rechnungen auf explizite Delta-Beiträge erweitert. Es wurde gezeigt, dass die Beschreibung der Reaktion durch die explizite Behandlung der Deltaresonanz verbessert wird.

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Metadaten
Author:Nora Martina RijneveenGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-83114
DOI:https://doi.org/10.13154/294-8311
Title Additional (German):Pion-Photoproduktion in chiraler effektiver Feldtheorie mit expliziten Delta-Freiheitsgraden
Referee:Evgeny EpelbaumORCiDGND, Maxim PolyakovGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2021/08/25
Date of first Publication:2021/08/25
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:2021/06/17
Creating Corporation:Fakultät für Physik und Astronomie
GND-Keyword:Pion-Nukleon-Wechselwirkung; Photoproduktion; D-1232-Resonanz; Niedrige Energie; Feldtheorie
Institutes/Facilities:Institut für Theoretische Physik II
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
faculties:Fakultät für Physik und Astronomie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht