Measurement of the cross section for hard exclusive π0 muoproduction on the proton

Alexeev, M. G.; Alexeev, G. D.; Amoroso, A.; Andrieux, V.; Anfimov, N. V.; Anosov, V.; Antoshkin, A.; Augsten, K.; Augustyniak, W.; Azevedo, C. D. R.; Badelek, B.; Balestra, F.; Ball, M.; Barth, J.; Beck, R.; Bedfer, Y.; Bernhard, J.; Bodlak, M.; Bordalo, P.; Bradamante, F.; Bressan, A.; Buchele, M.; Burtsev, V. E.; Chang, W. -C.; Chatterjee, C.; Chiosso, M.; Chumakov, A. G.; Chung, S. -U.; Cicuttin, A.; Crespo, M. L.; Dalla Torre, S.; Dasgupta, S. S.; Dasgupta, S.; Denisov, O. Y.; Dhara, L.; Donskov, S. V.; Doshita, N.; Dreisbach, C.; Dunnweber, W.; Dusaev, R. R.; Efremov, A.; Eversheim, P. D.; Faessler, M.; Ferrero, A.; Finger, M.; Fischer, H.; Franco, C.; du Fresne von Hohenesche, N.; Friedrich, J. M.; Frolov, V.; Fuchey, E.; Gautheron, F.; Gavrichtchouk, O. P.; Gerassimov, S.; Giarra, J.; Gnesi, I.; Gorzellik, M.; Grasso, A.; Gridin, A.; Grosse Perdekamp, M.; Grube, B.; Guskov, A.; Hahne, D.; Hamar, G.; von Harrach, D.; Heitz, R.; Herrmann, F.; Horikawa, N.; D'Hose, N.; Hsieh, C. -Y.; Huber, S.; Ishimoto, S.; Ivanov, A.; Iwata, T.; Jandek, M.; Jary, V.; Joosten, R.; Jorg, P.; Juraskova, K.; Kabuss, E.; Kaspar, F.; Kerbizi, A.; Ketzer, B.; Khaustov, G. V.; Khokhlov, Y. A.; Kisselev, Y.; Klein, F.; Koivuniemi, J. H.; Kolosov, V. N.; Kondo Horikawa, K.; Konorov, I.; Konstantinov, V. F.; Kotzinian, A. M.; Kouznetsov, O. M.; Kral, Z.; Kramer, M.; Krinner, F.; Kroumchtein, Z. V.; Kulinich, Y.; Kunne, F.; Kurek, K.; Kurjata, R. P.; Kveton, A.; Levorato, S.; Lian, Y. -S.; Lichtenstadt, J.; Lin, P. -J.; Longo, R.; Lyubovitskij, V. E.; Maggiora, A.; Magnon, A.; Makins, N.; Makke, N.; Mallot, G. K.; Mamon, S. A.; Marianski, B.; Martin, A.; Marzec, J.; Matousek, J.; Matsuda, T.; Meshcheryakov, G. V.; Meyer, M.; Meyer, W.; Mikhailov, Y. V.; Mikhasenko, M.; Mitrofanov, E.; Mitrofanov, N.; Miyachi, Y.; Moretti, A.; Naim, C.; Nagaytsev, A.; Neyret, D.; Novy, J.; Nowak, W. -D.; Nukazuka, G.; Nunes, A. S.; Olshevsky, A. G.; Ostrick, M.; Panzieri, D.; Parsamyan, B.; Paul, S.; Peng, J. -C.; Pereira, F.; Pesek, M.; Peshekhonov, D. V.; Peskova, M.; Pierre, N.; Platchkov, S.; Pochodzalla, J.; Polyakov, V. A.; Pretz, J.; Quaresma, M.; Quintans, C.; Ramos, S.; Regali, C.; Reicherz, G.; Riedl, C.; Ryabchikov, D. I.; Rybnikov, A.; Rychter, A.; Samoylenko, V. D.; Sandacz, A.; Sarkar, S.; Savin, I. A.; Sbrizzai, G.; Schmieden, H.; Selyunin, A.; Silva, L.; Sinha, L.; Slunecka, M.; Smolik, J.; Srnka, A.; Steffen, D.; Stolarski, M.; Subrt, O.; Sulc, M.; Suzuki, H.; Szabelski, A.; Szameitat, T.; Sznajder, P.; Tessaro, S.; Tessarotto, F.; Thiel, A.; Tomsa, J.; Tosello, F.; Tskhay, V.; Uhl, S.; Vasilishin, B. I.; Vauth, A.; Veit, B. M.; Veloso, J.; Vidon, A.; Virius, M.; Wagner, M.; Wallner, S.; Wilfert, M.; Zaremba, K.; Zavada, P.; Zavertyaev, M.; Zemlyanichkina, E.; Zhao, Y.; Ziembicki, M.

doi:10.1016/j.physletb.2020.135454

We report on a measurement of hard exclusive π0 muoproduction on the proton by COMPASS using 160 GeV/c polarised μ+ and μ− beams of the CERN SPS impinging on a liquid hydrogen target. From the average of the measured μ+ and μ− cross sections, the virtual-photon proton cross section is determined as a function of the squared four-momentum transfer between initial and final proton in the range 0.08(GeV/c)2<|t|<0.64(GeV/c)2. The average kinematics of the measurement are 〈Q2〉=2.0(GeV/c)2, 〈ν〉=12.8GeV, 〈xBj〉=0.093 and 〈−t〉=0.256(GeV/c)2. Fitting the azimuthal dependence reveals a combined contribution by transversely and longitudinally polarised photons of (8.2±0.9stat−1.2+1.2|sys)nb/(GeV/c)2, as well as transverse-transverse and longitudinal-transverse interference contributions of (−6.1±1.3stat−0.7+0.7|sys)nb/(GeV/c)2 and (1.5±0.5stat−0.2+0.3|sys)nb/(GeV/c)2, respectively. Our results provide important input for modelling Generalised Parton Distributions. In the context of the phenomenological Goloskokov-Kroll model, the statistically significant transverse-transverse interference contribution constitutes clear experimental evidence for the chiral-odd GPD E‾T.