[論文レビュー] Branching Ratios for $B o ho \gamma$ Decays in Next-to-Leading Order in $\alpha_s$ Including Hard Spectator Corrections

Ahmed Ali, A. Ya. Parkhomenko|arXiv (Cornell University)|May 29, 2001

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 1

ひとこと要約

この論文は、大エネルギー有効理論を用いて、$B^0 \to \omega^0\gamma$ および $B^+ \to \omega^+\gamma$ 衰えの次-leading-order (NLO) QCD補正を計算し、ハードスペクテーターおよび頂点補正を含む。完全なNLO補正は顕著であるが、ほとんどがアイソスピン破れ比 $\Delta$ で相殺され、CKMパラメータ空間全域でQCD不確実性に対して頑健である。

ABSTRACT

We calculate the so-called hard spectator corrections in ${\\cal O} (\\alpha_s)$ in the leading-twist approximation to the decay widths for $B ^0 \ o \ ho^0 \\gamma$ and $B^+ \ o \ ho^+ \\gamma$ and their charge conjugates, using Large Energy Effective Theory techniques. These are combined with the hard vertex corrections and annihilation contributions to compute the branching ratios for these decays in next-to-leading order (NLO) in the strong coupling $\\alpha_s$. The complete NLO corrections to the branching ratios are significant, but they mostly cancel in the isospin-violating ratio $\\Delta = (\\Delta^{+0}+ \\Delta^{-0})/2$, where $\\Delta^{\\pm 0} = \\Gamma (B^\\pm \ o \ ho^\\pm \\gamma)/ [2 \\Gamma (B^0 (\\bar B^0)\ o \ ho^0 \\gamma)] - 1$, over the phenomenologically allowed parameter space of the CKM matrix.

研究の動機と目的

• 大エネルギー有効理論 (LSEE) を用いて、$B^0 \to \omega^0\gamma$ および $B^+ \to \omega^+\gamma$ 衰えの branching ratio に対する次-leading-order (NLO) QCD補正を計算すること。
• 大エネルギー有効理論 (LSEE) 内で、先行-twist近似におけるハードスペクテーター寄与を含めること。
• ハードスペクテーター、頂点、および消滅寄与を組み合わせ、完全なNLO評価を実施すること。
• CKMに敏感な物理を分離する、等価なアイソスピン破れ比 $\Delta = (\Delta^{+0} + \Delta^{-0})/2$ に対するこれらの補正の影響を評価すること。

提案手法

• 大エネルギー有効理論 (LSEE) を用いて、高エネルギー極限におけるハイドロゲンからライトハドロンへの崩壊を扱う。
• 先行-twist近似において、$\mathcal{O}(\alpha_s)$ 段階でのハードスペクテーター補正を計算する。
• 完全なNLO振幅を得るために、ハード頂点補正および消滅寄与を含める。
• 因子化フレームワークを用いて、崩壊振幅における短距離および長距離ダイナミクスを分離する。
• 崩壊幅に対する完全なNLO補正を評価し、アイソスピン破れ比 $\Delta$ を抽出する。
• 物理的に許容される範囲内でCKM行列パラメータのスキャンを実施し、結果の頑健性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ハードスぺクテーター寄与を含めたNLO QCD補正は、$B^0 \to \omega^0\gamma$ および $B^+ \to \omega^+\gamma$ 衰えの branching ratio にどの程度顕著か？
• RQ2 アイソスピン破れ比 $\Delta = (\Delta^{+0} + \Delta^{-0})/2$ におけるNLO補正は、どの程度相殺されるか？
• RQ3 ハードスぺクテーター補正は、$B \to \omega\gamma$ の branching ratio における理論的不確実性にどのように影響を与えるか？
• RQ4 CKMパラメータの物理的に許容される範囲内での変動に対し、アイソスピン破れ比 $\Delta$ は頑健か？

主な発見

• 完全なNLO補正は、$B \to \omega\gamma$ 衰えにおける高次QCD効果が無視できないことを示しており、顕著である。
• ハードスぺクテーター補正はNLO振幅に顕著な寄与をし、完全な評価には不可欠である。
• ハードスぺクテーター、頂点、および消滅寄与の合計NLO補正は、アイソスピン破れ比 $\Delta$ において顕著な相殺を引き起こし、理論的不確実性を低減する。
• アイソスピン破れ比 $\Delta$ は、物理的に許容されるCKMパラメータの範囲全域で安定しており、新物理のプローブとしての頑健性を示唆する。
• NLO補正が $\Delta$ で相殺されることから、この観測量は高次QCD補正に対して敏感でないことが示され、予測力が向上する。