Spin density matrix elements in exclusive $$\omega $$ meson muoproduction
Authors:   COMPASS Collaboration, Alexeev G. D. , Alexeev M. G. , Amoroso A. , Andrieux V. , Anosov V. , Antoshkin A. , Augsten K. , Augustyniak W. , Azevedo C. D. R. , Badełek B. , Balestra F. , Ball M. , Barth J. , Beck R. , Bedfer Y. , Antequera J. Berenguer , Bernhard J. , Bodlak M. , Bradamante F. , Bressan A. , Burtsev V. E. , Chang W.-C. , Chatterjee C. , Chiosso M. , Chumakov A. G. , Chung S.-U. , Cicuttin A. , Correia P. M. M. , Crespo M. L. , D’Ago D. , Torre S. Dalla , Dasgupta S. S. , Dasgupta S. , Denisenko I. , Denisov O. Yu. , Donskov S. V. , Doshita N. , Dreisbach Ch. , Dünnweber W. , Dusaev R. R. , Efremov A. , Eversheim P. D. , Faccioli P. , Faessler M. , Ferrero A. , Finger M. , Finger M. , Fischer H. , Franco C. , Friedrich J. M. , Frolov V. , Gautheron F. , Gavrichtchouk O. P. , Gerassimov S. , Giarra J. , Gnesi I. , Gorzellik M. , Grasso A. , Gridin A. , Perdekamp M. Grosse , Grube B. , Guskov A. , 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. , Jörg P. , Joosten R. , Kabuß E. , Kaspar F. , Kerbizi A. , Ketzer B. , Khaustov G. V. , Khokhlov Yu. A. , Kisselev Yu. , Klein F. , Koivuniemi J. H. , Kolosov V. N. , Horikawa K. Kondo , Konorov I. , Konstantinov V. F. , Kotzinian A. M. , Kouznetsov O. M. , Koval A. , Kral Z. , Krinner F. , Kulinich Y. , Kunne F. , Kurek K. , Kurjata R. P. , Kveton A. , Lavickova K. , 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. , Maltsev A. , Mamon S. A. , Marianski B. , Martin A. , Marzec J. , Matoušek J. , Matsuda T. , Mattson G. , Meshcheryakov G. V. , Meyer M. , Meyer W. , Mikhailov Yu. V. , Mikhasenko M. , Mitrofanov E. , Mitrofanov N. , Miyachi Y. , Moretti A. , Nagaytsev A. , Naim C. , Neyret D. , Nový J. , Nowak W.-D. , Nukazuka G. , Nunes A. S. , Olshevsky A. G. , Ostrick M. , Panzieri D. , Parsamyan B. , Paul S. , Pekeler H. , Peng J.-C. , Pešek M. , Peshekhonov D. V. , Pešková M. , Pierre N. , Platchkov S. , Pochodzalla J. , Polyakov V. A. , Pretz J. , Quaresma M. , Quintans C. , Regali C. , Reicherz G. , Riedl C. , Rudnicki T. , Ryabchikov D. I. , Rybnikov A. , Rychter A. , Samoylenko V. D. , Sandacz A. , Sarkar S. , Savin I. A. , Sbrizzai G. , Schmieden H. , Selyunin A. , Sinha L. , Slunecka M. , Smolik J. , Srnka A. , Steffen D. , Stolarski M. , Subrt O. , Sulc M. , Suzuki H. , Szameitat T. , Sznajder P. , Tessaro S. , Tessarotto F. , Thiel A. , Tomsa J. , Tosello F. , Townsend A. , Tskhay V. , Uhl S. , Vasilishin B. I. , Vauth A. , Veit B. M. , Veloso J. , Ventura B. , Vidon A. , Virius M. , Wagner M. , Wallner S. , Zaremba K. , Zavada P. , Zavertyaev M. , Zemko M. , Zemlyanichkina E. , Zhao Y. , Ziembicki M. 
Published: February 2021

We report on a measurement of Spin Density Matrix Elements (SDMEs) in hard exclusive $$\omega $$
ω
meson muoproduction on the proton at COMPASS using 160 GeV/c polarised $$ \mu ^{+}$$

μ
+

and $$ \mu ^{-}$$

μ
-

beams impinging on a liquid hydrogen target. The measurement covers the range 5.0 GeV/$$c^2$$

c
2

$$< W<$$

<
W
<

17.0 GeV/$$c^2$$

c
2

, with the average kinematics $$\langle Q^{2} \rangle =$$

⟨

Q
2

⟩
=

2.1 (GeV/c)$$^2$$

2

, $$\langle W \rangle = 7.6$$

⟨
W
⟩
=
7.6

 GeV/$$c^2$$

c
2

, and $$\langle p^{2}_{\mathrm{T}} \rangle = 0.16$$

⟨

p
T
2

⟩
=
0.16

 (GeV/c)$$^2$$

2

. Here, $$Q^2$$

Q
2

denotes the virtuality of the exchanged photon, W the mass of the final hadronic system and $$p_T$$

p
T

the transverse momentum of the $$\omega $$
ω
meson with respect to the virtual-photon direction. The measured non-zero SDMEs for the transitions of transversely polarised virtual photons to longitudinally polarised vector mesons ($$\gamma ^*_T \rightarrow V_L$$

γ
T
∗

→

V
L

) indicate a violation of s-channel helicity conservation. Additionally, we observe a sizeable contribution of unnatural-parity-exchange (UPE) transitions that decreases with increasing W. The results provide important input for modelling Generalised Parton Distributions (GPDs). In particular, they may allow to evaluate in a model-dependent way the contribution of UPE transitions and assess the role of parton helicity-flip GPDs in exclusive $$\omega $$
ω
production.