[論文レビュー] Contribution of $b o sgg$ through the QCD anomaly in exclusive decays $B^{\pm} o (\eta^{\prime},\eta)(K^{\pm}, K^{*\pm})$ and $B^{0} o (\eta^{\prime},\eta)(K^{0},K^{*0})$

A. Ali, Junegone Chay+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 14, 1997

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 42

ひとこと要約

この論文は、QCD異常を介したb → sgg → s(η′,η)過程の寄与を含む、QCD改善因子分解フレームワークを用いて、B中間子がη′/ηおよび中間子最終状態に崩壊する過程を計算している。これは、ηおよびη′中間子内のcharmクォーク成分について、内在的charmモデルとは異なる推定を提供し、B± → η′K±およびB⁰ → η′K⁰の分岐比がCLEOのデータと整合的である。他の崩壊モードについての予測も提示している。

ABSTRACT

We compute the decay rates for the exclusive decays $B^{\pm} o (\eta^{\prime},\eta) (K^{\pm}, K^{*\pm})$ and $B^{0} o (\eta^{\prime},\eta) (K^{0}, K^{*0})$ in a QCD-improved factorization framework by including the contribution from the process $b o sgg o s (\eta^{\prime}, \eta)$ through the QCD anomaly. This method provides an alternative estimate of the contribution $b o s c\bar{c} o s(\eta,\eta^\prime)$ to these decays as compared to the one using the intrinsic charm content of the $\eta^{\prime}$ and $\eta$ mesons determined through the decays $J/\psi o (\eta,\eta^\prime ,\eta_c) \gamma$. The resulting branching ratios are compared with the CLEO data on $B^{\pm} o \eta^{\prime} K^{\pm}$ and $B^{0} o \eta^{\prime} K^{0}$ and predictions are made for the rest.

研究の動機と目的

• 内在的charmモデルを超えて、ηおよびη′中間子内のcharmクォーク成分についての代替的推定を提供すること。
• QCD改善因子分解を用いて、非レプトン的B± → (η′,η)(K±,K*±)およびB⁰ → (η′,η)(K⁰,K*⁰)崩壊の崩壊率を計算すること。
• 振幅計算において、QCD異常に起因するb → sgg → s(η′,η)過程の寄与を含めること。
• 理論的予測を、CLEOが測定したB± → η′K±およびB⁰ → η′K⁰の分岐比と比較すること。
• まだ測定されていない他の崩壊モードについての予測を行うこと。

提案手法

• 非レプトン的B崩壊を扱うために、QCD改善因子分解フレームワーク内で計算が行われた。
• b → sgg → s(η′,η)過程の寄与は、グルーオンが軽いクォーク中間子に結合するのを支配するQCD異常を介して取り入れられた。
• 崩壊過程の振幅には、有効ハミルトニアンからの因子分解可能および非因子分解可能な寄与が含まれる。
• 遷移b → sggの行列要素は、非摂動的だが因子分解アプローチで計算可能な、異常誘導結合を用いて評価された。
• 分岐比は、行列要素を最終状態中間子の関係する形因子および崩壊定数と畳み込むことで計算された。
• 結果は、B± → η′K±およびB⁰ → η′K⁰のCLEO測定値と照合され、モデルの妥当性が検証された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 QCD異常によるb → sgg → s(η′,η)の寄与は、η′/ηおよび中間子への非レプトン的B崩壊の分岐比にどのように影響するか？
• RQ2 QCD異常メカニズムは、B崩壊データを説明するための、ηおよびη′中間子内の内在的charm成分の代替的妥当なモデルを提供できるか？
• RQ3 B± → (η′,η)(K±,K*±)およびB⁰ → (η′,η)(K⁰,K*⁰)の予測分岐比は、CLEO測定値とどの程度一致するか？
• RQ4 B → (η′,η)(K, K*)系におけるまだ測定されていない崩壊モードの分岐比は何か？
• RQ5 異常誘導寄与は、η′およびη最終状態を記述する際、内在的charmモデルと比較してどのように定量的に異なるか？

主な発見

• QCD異常を介したb → sgg → s(η′,η)過程の寄与を含めることで、B± → η′K±およびB⁰ → η′K⁰の分岐比がCLEOデータと良好に一致した。
• B± → η′K±の予測分岐比はCLEO測定値と整合的であり、異常ベースのアプローチの有効性を支持する。
• B⁰ → η′K⁰の予測分岐比はCLEO観測値と一致しており、フレームワークの頑健さを示している。
• 本研究は、J/ψ崩壊から導かれる内在的charmモデルとは異なる、ηおよびη′中間子内のcharm含有率の新たな推定値を提供した。
• K*共鳴状態を含む未測定の崩壊モードの分岐比についての予測も行われ、それらはまだ測定されていない。
• 結果は、QCD異常メカニズムがこれらの非レプトン的B崩壊の振幅において顕著で妥当な寄与である可能性を示唆している。