[論文レビュー] Decays of $ au ightarrow ho(770) ( ho'(1450)) u_ au$ and $ au ightarrow K^{*}(892) (K^{*'}(1410)) u_ au$ in the extended Nambu - Jona- Lasinio model

A. I. Ahmadov, Yu. L. Kalinovsky+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 8, 2015

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 17被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、クォーク1ループ計算を用いた拡張Nambu-Jona-Lasinio模型を用いて、タウレプトンのベクトルメソンへの崩壊幅——特に $\tau \to \rho(770)\,\rho'(1450)\,\mu_\tau$ および $\tau \to K^*(892)\,K^{*'}(1410)\,\mu_\tau$——の研究が行われた。このモデルは、実験データと整合する $\tau \to K^*(892)\,K^{*'}(1410)\,\mu_\tau$ の崩壊幅をうまく再現した一方で、$\rho(770)$ および $\rho'(1450)$ の崩壊チャネルについても理論的推定値を提供した。

ABSTRACT

In the extended Nambu - Jona - Lasinio model the decay widths $ au ightarrow ho(770) ( ho'(1450)) u_ au$ and $ au ightarrow K^{*}(892) (K^{*'}(1410)) u_ au$ are studied in the quark one -loop approximation. Our estimations of the decay widths $ au ightarrow K^{*}(892) (K^{*'}(1410)) u_ au$ are in satisfactory agreement with experimantal data. In the paper, the decay widths $ au ightarrow ho(770) ( ho'(1450)) u_ au$ are also calculated.

研究の動機と目的

• 量子場の理論フレームワーク内で、$\tau \to \rho(770)\,\rho'(1450)\,\mu_\tau$ および $\tau \to K^*(892)\,K^{*'}(1410)\,\mu_\tau$ の崩壊幅を理論的に評価すること。
• 拡張Nambu-Jona-Lasinioモデルが、軽いベクトルメソンを含むハドロン的タウ崩壊を記述する上で有する予測能力を検証すること。
• 特に $K^*$-チャネルの崩壊に対して、モデルの予測が実験的測定とどの程度整合しているかを評価すること。
• 強い相互作用および電弱相互作用の文脈において、クォーク1ループ近似の適用範囲をタウ崩壊領域に拡張すること。

提案手法

• 低エネルギーQCDのダイナミクスを記述するために、拡張Nambu-Jona-Lasinioモデルを有効場理論として用いた。
• タウレプトンの $\tau \to \text{ベクトルメソン} \times \mu_\tau$ の過程における崩壊振幅を計算するために、クォーク1ループ図を計算した。
• 補助場または共鳴的結合の導入を通じて、モデルに明示的なベクトルメソン自由度を組み込んだ。
• モデルのラグランジアン構造を通じて、チャiral対称性およびその自発的破れを動的に実現した。
• 1ループ近似における関連自己エネルギー図の虚部から、崩壊幅を導出した。
• 理論的予測を、特に $K^*(892)$ および $K^{*'}(1410)$ 終状態についての利用可能な実験データと比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 拡張Nambu-Jona-Lasinioモデルは、$\tau \to K^*(892)\,\mu_\tau$ の測定された崩壊幅をどの程度よく再現するか？
• RQ2 このモデル内で、$\tau \to \rho(770)\,\mu_\tau$ および $\tau \to \rho'(1450)\,\mu_\tau$ の崩壊幅はどのように予測されるか？
• RQ3 拡張NJLモデルにおけるクォーク1ループ近似は、ハドロン的タウ崩壊のダイナミクスをどの程度正しく捉えているか？
• RQ4 モデルの $K^{*'}(1410)$ チャネルに対する予測は、実験的観測とどの程度一致するか？

主な発見

• $\tau \to K^*(892)\,\mu_\tau$ の崩壊幅に対する理論的予測は、実験データと満足できる一致を示した。
• モデルは $\tau \to K^{*'}(1410)\,\mu_\tau$ の崩壊幅に対しても理論的推定値を提供し、フレームワークの期待に合致する結果を得た。
• $\tau \to \rho(770)\,\mu_\tau$ の計算された崩壊幅は、同じ理論的枠組み内で得られた。
• $\tau \to \rho'(1450)\,\mu_\tau$ の崩壊幅も計算され、モデルの予測範囲がより高エネルギーのベクトル状態にまで拡張された。