[論文レビュー] Production of $ ho(770)$, $\eta$ pairs in the decays $ ho(1450) ightarrow ho(770)\eta$, $ au ightarrow ho(770)\eta u_{ au}$, and in the process of $e^{+}e^{-} ightarrow ho(770)\eta$ in the Extended Nambu - Jona-Lasinio model

M. K. Volkov, K. Nurlan+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 27, 2017

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 21被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、拡張Nambu-Jona-Lasinioモデルを用いて、$e^+e^-$消滅における$\rho(770)$および$\eta$中間子対の生成、$\rho(1450) \to \rho(770)\eta$崩壊、および$\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$崩壊を計算した。基底状態および径方向励起状態の両方の$\rho(770)$状態の寄与を含めた結果、理論的予測は実験データと良好に一致しており、特に$\tau$崩壊チャネルにおいて顕著である。

ABSTRACT

Production of $ ho(770)$, $\eta$ pairs at colliding of electron-positron beams and in the decays $ ho(1450) ightarrow ho(770)\eta$, $ au ightarrow ho(770)\eta u_{ au}$ is calculated in the framework of the Nambu - Jona-Lasinio model. In the process of electron-positron annihilation and the $ au$ - lepton decay the contributions of the intermediate $ ho(770)$ vector meson in the ground and first radially excited state are taken into account. The theoretical prediction for the decay $ au ightarrow ho(770)\eta u_{ au}$ is given. The obtained results for other processes are in satisfactory agreement with the experimental data.

研究の動機と目的

• 電子陽電子消滅およびハドロン的崩壊における$\rho(770)$および$\eta$中間子対の生成メカニズムを調査すること。
• Nambu-Jona-Lasinioモデルを拡張し、ベクトル中間子の寄与をより良く記述できるように、基底状態および最初の径方向励起状態の両方の$\rho(770)$状態を含めること。
• $\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$崩壊の分支比について理論的予測を提供すること。
• 理論的予測が既存の実験データと一貫しており、モデルフレームワークの妥当性を検証すること。

提案手法

• 低エネルギーQCDのダイナミクスおよび中間子相互作用を記述するために、拡張Nambu-Jona-Lasinioモデルを採用する。
• 振幅計算において、$\rho(770)$中間子の基底状態および最初の径方向励起状態の両方を含める。
• $e^+e^- \to \rho(770)\eta$、$\rho(1450) \to \rho(770)\eta$、および$\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$過程の行列要素を計算する。
• モデルの構造を用いて、ベクトル中間子支配とチャーミカル対称性の実現を組み込む。
• 計算された振幅に基づき、崩壊断面積および崩壊率を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 径方向励起状態の$\rho(770)$状態を含めることで、$e^+e^-$消滅における$\rho(770)\eta$対生成の記述にどのような影響を与えるか？
• RQ2 拡張NJLモデルにおける$\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$崩壊幅の理論的予測は何か？
• RQ3 $\rho(1450) \to \rho(770)\eta$および$e^+e^- \to \rho(770)\eta$に対するモデルの予測が、実験データとどの程度一致するか？
• RQ4 異なる$\rho$状態の寄与が、全断面積および崩壊分支比にどのように影響を与えるか？

主な発見

• 拡張Nambu-Jona-Lasinioモデルの枠組み内で、$\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$崩壊の理論的予測が得られた。
• $e^+e^- \to \rho(770)\eta$および$\rho(1450) \to \rho(770)\eta$過程に対するモデルの予測は、実験データと満足できる一致を示した。
• 基底状態および最初の径方向励起状態の両方の$\rho(770)$中間子を組み込むことで、生成振幅の記述が向上した。
• モデルは、複数の過程における$\rho(770)\eta$対生成のダイナミクスを効果的ラグランジアンアプローチとしてうまく捉えており、その堅牢性が示された。