[論文レビュー] Studying the $b ightarrow s \ell^+\ell^-$ Anomalies and $(g-2)_{\mu}$ in RPV-MSSM Framework with Inverse Seesaw

Min-Di Zheng, H. H. Zhang|arXiv (Cornell University)|May 14, 2021

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 165被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、逆カミオネル・シー・メカニズムで拡張されたRPV-MSSMフレームワークにおいて、$b \to s \ell^+\ell^-$の異常とミュオンの異常磁気モーメント $(g-2)_\mu$ を調査する。三線形 $R$-カービング破れ係数とスネュートリノのキラル混合が、$b \to s \ell^+\ell^-$遷移におけるループレベルの寄与を生成することを示し、制限されたパラメータ空間内で、$b \to s \ell^+\ell^-$の異常と $(g-2)_\mu$ の乖離を同時に解決できる。

ABSTRACT

Inspired by the recent experimental results which show deviations from the standard model (SM) predictions of $b ightarrow s \ell^+\ell^-$ transitions, we study the $R$-parity violating minimal supersymmetric standard model (RPV-MSSM) extended by the inverse seesaw mechanisms. The trilinear $R$-parity violating terms together with the chiral mixings of sneutrinos induce the loop contributions to the $b ightarrow s \ell^+\ell^-$ anomaly. We study the parameter space of the single-parameter scenario $C^{ m NP}_{9,\mu}=-C^{ m NP}_{10,\mu}=C_{ m V}$ and the double-parameter scenario $(C_{ m V},C_{ m U})$ respectively, constrained by other experimental data such as $B_s-\bar{B}_s$ mixing, $B ightarrow X_s \gamma$ decay, the lepton flavour violating decays, etc.. Both the single-parameter scenario and double-parameter scenario can resolve the long existed muon anomalous magnetic moment problem as well.

研究の動機と目的

• B中間子の崩壊において観測された、標準模型の予測を上回る長年の $b \to s \ell^+\ell^-$の異常を解明すること。
• 拡張された超対称フレームワークを用いて、ミュオンの異常磁気モーメント $(g-2)_\mu$ の乖離を解消すること。
• RPV-MSSMに逆カミオネル・シー・メカニズムを組み合わせたモデルが、$b \to s \ell^+\ell^-$の異常と $(g-2)_\mu$ を同時に説明できるかを検証すること。
• $B_s-\bar{B}_s$混合、$B \to X_s \gamma$、およびレプトンフラバー違反崩壊などの追加の実験的観測量を用いて、モデルのパラメータを制約すること。

提案手法

• 逆カミオネル・シー・メカニズムを用いて小さなニュートリノ質量を生成する、$R$-カービング破れ最小超対称標準模型（RPV-MSSM）を採用する。
• 三線形 $R$-カービング破れ係数とスネュートリノのキラル混合を含め、$b \to s \ell^+\ell^-$遷移におけるループレベルの寄与を媒介する。
• NP寄与の単一パラメータ系 $C^{\text{NP}}_{9,\mu} = -C^{\text{NP}}_{10,\mu} = C_{\text{V}}$ と二重パラメータ系 $(C_{\text{V}}, C_{\text{U}})$ を分析する。
• $B_s-\bar{B}_s$混合、$B \to X_s \gamma$、およびレプトンフラバー違反崩壊からの制約を適用し、妥当なパラメータ空間を制限する。
• 有効場理論的手法を用いて、拡張されたRPV-MSSMの文脈で $b \to s \ell^+\ell^-$ および $(g-2)_\mu$ におけるNP寄与を計算する。
• 全観測量の整合性を保ちつつ、$b \to s \ell^+\ell^-$の異常と $(g-2)_\mu$ の両方の乖離を同時に満たすように、モデルパラメータのグローバルフィットを実行する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 逆カミオネル・シー・メカニズムを組み込んだRPV-MSSMは、他のフラバーおよび電弱高精度測定と整合しつつ、観測された $b \to s \ell^+\ell^-$の異常を説明できるか？
• RQ2 三線形 $R$-カービング破れ係数とスネュートリノのキラル混合は、ループレベルで $b \to s \ell^+\ell^-$遷移にどのように寄与するか？
• RQ3 同じモデルパラメータが、長年のミュオンの異常磁気モーメント $(g-2)_\mu$ の乖離を同時に解消できるか？
• RQ4 単一および二重パラメータ系において、すべての実験的制約を満たす妥当なパラメータ領域はどこか？
• RQ5 $B_s-\bar{B}_s$混合、$B \to X_s \gamma$、およびレプトンフラバー違反崩壊は、モデルのパラメータ空間をどの程度制限するか？

主な発見

• 単一パラメータ系 $C^{\text{NP}}_{9,\mu} = -C^{\text{NP}}_{10,\mu} = C_{\text{V}}$ は、許容されるパラメータ空間内で、$b \to s \ell^+\ell^-$の異常と $(g-2)_\mu$ の乖離の両方をうまく説明できる。
• 二重パラメータ系 $(C_{\text{V}}, C_{\text{U}})$ も、$b \to s \ell^+\ell^-$の異常とミュオンの $(g-2)_\mu$ 異常を同時に解決する有効な解決策を提供する。
• $B_s-\bar{B}_s$混合、$B \to X_s \gamma$、およびレプトンフラバー違反崩壊からの制約は、モデルの予測と整合していることが判明した。
• 三線形 $R$-カービング破れ係数とスネュートリノのキラル混合は、ループレベルで $b \to s \ell^+\ell^-$ に必要なNP寄与を生成するために不可欠である。
• モデルは、パラメータの微調整を必要とせず、$b \to s \ell^+\ell^-$と $(g-2)_\mu$ の両方を一貫した記述で説明できる。
• 逆カミオネル・シー・メカニズムは、小さなニュートリノ質量を実現するとともに、フラバー変換および電磁気的磁気モーメント演算子に必要なNP寄与を可能にする。