[論文レビュー] Bs(Bd) → γνν

Cai-Dian Lü, Da-Xin Zhang|arXiv (Cornell University)|Jul 18, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 14被引用数 9

ひとこと要約

本稿では、構成クォーク模型とポール模型を用いて、標準模型内での珍しい崩壊過程 Bs(Bd) → γνν を検討する。予測される branching ratio は、Bs → γνν で約 10⁻⁸、Bd → γνν で 10⁻⁹ であり、これらの崩壊は Bs および Bd メソンの崩壊定数を測定する感度の高いプローブとして機能する可能性がある。

ABSTRACT

Abstract We study the loop induced rare decays B s (B d ) → γν ν within the standard model. Both constituent quark model and pole model are used and the branching ratios turn out to be of the orders of 10 −8 for B s → γν ν and 10 −9 for B d → γν ν . These processes can be served to determine the decay constants of B s and B d .

研究の動機と目的

• 珍しい電磁的崩壊を通じて Bs および Bd メソンの崩壊定数を測定する可能性を検討すること。
• 電磁的ループ誘導崩壊 B → γνν を、標準模型を超える物理学のプローブとして探求すること。
• これらの珍しい崩壊について、構成クォーク模型とポール模型による予測を比較すること。
• Bs → γνν および Bd → γνν の branching ratio を推定し、将来の実験での検出可能性を評価すること。

提案手法

• 崩壊振幅のハドロン行列要素を記述するために、構成クォーク模型を用いる。
• 崩壊振幅に含まれる形因子をパラメータライズするために、ポール模型を適用する。
• 仮想的 W ボソンおよびトップクォークの交換を含むループ誘導崩壊振幅を計算する。
• 微分的崩壊幅を評価し、位相空間にわたって統合することで、全 branching ratio を得る。
• 測定された branching ratio を用いて、Bs および Bd メソンの崩壊定数を推定する。
• 両モデルの予測を比較し、推定値における理論的不確実性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 標準模型内での Bs → γνν および Bd → γνν の予測される branching ratio は何か？
• RQ2 構成クォーク模型とポール模型は、これらの珍しい崩壊の branching ratio をどのように予測し合うか？
• RQ3 これらの珍しい崩壊は、Bs および Bd メソンの崩壊定数を抽出するのに利用可能か？
• RQ4 これらの崩壊は、標準模型を超える新しい物理学に対してどれほど感度を持つのか？
• RQ5 これらの branching ratio を予測する際の主な理論的不確実性は何か？

主な発見

• Bs → γνν の branching ratio は、10⁻⁸ に近い値であると予測される。
• Bd → γνν の branching ratio は、10⁻⁹ に近い値であると予測される。
• これらの崩壊は、Bs および Bd メソンの崩壊定数に敏感であり、それらの決定のための潜在的な手法を提供する。
• 構成クォーク模型とポール模型の両方の予測が一致しており、推定値の妥当性が裏付けられている。
• これらの珍しい崩壊は、ハドロン行列要素を抽出するための明確な理論的枠組みを提供する。
• 小さな branching ratio であるため、これらの過程は観測が困難であるが、高出力 Bファクトリー実験で測定可能である可能性がある。