Dispersión inelástica profunda y estructura hadrónica desde la teoría de cuerdas

Abstract

En este trabajo estudiamos procesos de dispersión de altas energías en teorías de Yang-Mills confinantes en el régimen de acoplamiento fuerte. Para esto, la herramienta principal está dada por la dualidad AdS/CFT, propuesta por Maldacena, que relaciona los observables de la teoría de campos con los de la teoría de supercuerdas en un fondo asintóticamente anti-de Sitter. Nos concentramos en particular en procesos de dispersión inelástica profunda (DIS), que permiten analizar la estructura interna de los blancos hadrónicos en términos de las funciones de estructura. Para esto, tomamos como punto de partida el modelo construido por Polchinski y Strassler, que analiza el caso de blancos escalares tipo glueball en teorías similares a N = 4 SYM en el ultravioleta. El objetivo de la tesis consiste en extender el modelo orginal del DIS holográfico para aplicarlo en situaciones más realistas. Para esto, consideramos distintos modelos de Dp-branas con una menor cantidad de supersimetrías que incluyen materia en la representación fundamental del grupo de gauge, permitiendo describir el DIS para blancos mesónicos escalares y vectoriales en términos de la supergravedad. Luego, extendemos esta descripción al régimen en el que es necesario considerar la teoría de cuerdas completa. Estudiamos también las correcciones no planares, intepretadas como correcciones cuánticas en el proceso dual en el interior del AdS. En este contexto estudiamos la no conmutatividad de los límites N →∞y q >> Λ, donde N es el número de colores, q es la virtualidad del fotón absorbido por el hadrón y Λ es la escala IR asociada al fenómeno de confinamiento de color. Finalmente, analizamos las posibles contribuciones a las funciones de estructura antisimétricas y a las que violan la invariancia ante paridad, y aplicamos las técnicas desarrolladas al estudio de los blancos fermiónicos de espín 1/2. Finalmente, en todos los casos realizamos comparaciones cuantitativas y cualitativas con la fenomenología disponible: los resultados experimentales y los resutlados de las simulaciones de lattice QCD.