[論文レビュー] Exclusive $b o s u \bar u$ induced transitions in RS$_c$ model

P. Biancofiore, Pietro Colangelo+2 more|arXiv (Cornell University)|Aug 24, 2014

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、標準模型の拡張である余剰次元を伴うカスティオリー保護型ランダル＝スンズム（RSc）モデルにおける、排他的な b → sνν̄ 衰えを調査する。光円筒和則から得られる形因子と B → K*γ 衰えからの制約を用いて、B → K(⁎)νν̄ および Bs → φ, η, η′, f₀(980)νν̄ モードの分岐比と微分分布を予測し、新物理の小さなずれを検出するための鍵となる、観測量の相関関係に注目する。

ABSTRACT

We study a set of exclusive $B$ and $B_s$ decay modes induced by the rare $b o s u \bar u$ transition in the RS$_c$ model, an extra-dimensional extension of the standard model with warped 5D metric and extended gauge group. We emphasize the role of correlations among the observables, and their importance for detecting the predicted small deviations from the standard model expectations.

研究の動機と目的

• . カスティオリー保護型ランダル＝スンズム（RSc）モデルにおける排他的な b → sνν̄ 衰えモードを研究すること。
• . 分岐比と微分分布の間の相関関係を通じて、これらの衰えが新物理にどのように敏感であるかを評価すること。
• . B → K*ℓ+ℓ− データからの制約を用いて、モデルパラメータを精緻化すること。
• . RScモデルと標準模型を区別できる観測可能なシグネチャを特定すること。
• . 精度の高い観測量を通じて、将来の高出力 Bファクトリー実験における新物理の感度を向上させること。

提案手法

• . b → sνν̄ 遷移に対して有効ハミルトニアンアプローチを用い、左巻き（CL）および右巻き（CR）のカレント-カレント型作用素を含む。
• . B → K(⁎)νν̄ 衰えのハドロン的形因子を計算するために、光円筒QCD和則を適用する。
• . B → K*γ 衰え率の実験的データを用いて、モデルパラメータを制約する。
• . B → K*ℓ+ℓ− モードからの制約に基づいて、RScモデルパラメータのグローバルフィットを実施する。
• . B → K(⁎)νν̄ および Bs → (φ, η, η′, f₀(980))νν̄ モードの分岐比と微分分布（例：q²スペクトル）を計算する。
• . 分岐比同士の相関関係、および b → sνν̄ と Bs → μ+μ− モードの間の相関関係を分析し、新物理への感受性を高める。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 . RScモデルにおける排他的な b → sνν̄ 衰えの分岐比は、標準模型の予測と比べてどのように異なるか？
• RQ2 . RScモデルにおける B → K(⁎)νν̄ 衰えの微分的 q² 分布はどのようなものか？ また、標準模型の期待値からどの程度ずれるか？
• RQ3 . 異なる b → sνν̄ モード間の相関関係が、RScモデルにおける新物理への感受性をどのように向上させるか？
• RQ4 . B → K*ℓ+ℓ− データを用いて、RScモデルのパラメータにどの程度の制約を課すことができるか？
• RQ5 . RScモデルは、既存の実験的制約と整合しながら、b → sνν̄ 衰えにおけるずれを説明できるか？

主な発見

• . RScモデルは、B+ → K+νν̄ および B → K*νν̄ の分岐比を、現在の実験的上限と整合する予測値 (4.5 ± 0.7) × 10⁻⁶ および (6.8 ± 1.0/1.1) × 10⁻⁶ として予測する。
• . Bs → φνν̄ および Bs → η′νν̄ モードの分岐比が強化され、モデルパラメータに応じて最大で ∼10⁻⁵ に達する予測が得られる。
• . 二重レプトン質量 q² の微分的分布では、特に低 q² 領域で標準模型とは顕著に異なる振る舞いを示す。
• . B → K*νν̄ と Bs → μ+μ− の分岐比間に強い相関関係が見られ、RScモデルの検証に強力なツールとなる。
• . モデルの予測は、Z′結合構造とカスティオリー保護メカニズムに敏感であり、これは木レベルのFCNCを抑制する。
• . 特に q² スペクトルとモード間の相関関係が、RScフレームワーク内での新物理シグナルに最も感受性が高いと特定された。