[논문 리뷰] Bs(Bd) → γνν

Cai-Dian Lü, Da-Xin Zhang|arXiv (Cornell University)|1996. 07. 18.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 14인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 구성 쿼크 모형과 피올 모형을 사용하여 표준모형 내에서 희귀 붕괴 과정 Bs(Bd) → γνν를 조사한다. Bs → γνν의 분해비율은 약 10⁻⁸, Bd → γνν의 분해비율은 10⁻⁹로 예측되며, 이는 Bs 및 Bd 메손의 붕괴 상수를 측정하는 민감한 탐사 수 Mitt이 될 수 있음을 시사한다.

ABSTRACT

Abstract We study the loop induced rare decays B s (B d ) → γν ν within the standard model. Both constituent quark model and pole model are used and the branching ratios turn out to be of the orders of 10 −8 for B s → γν ν and 10 −9 for B d → γν ν . These processes can be served to determine the decay constants of B s and B d .

연구 동기 및 목표

• 희귀 복사 붕괴를 통해 Bs 및 Bd 메손의 붕괴 상수 측정 가능성을 조사하기 위해.
• 표준모형을 초월한 물리학을 탐지하기 위한 루프 유도 B → γνν 붕괴를 탐색하기 위해.
• 이러한 희귀 붕괴에 대해 구성 쿼크 모형과 피올 모형의 예측을 비교하기 위해.
• 미래 실험에서의 검출 가능성 평가를 위해 Bs → γνν 및 Bd → γνν의 분해비율을 추정하기 위해.

제안 방법

• 붕괴 진폭의 강입자 행렬원소를 기술하기 위해 구성 쿼크 모형을 적용하기 위해.
• 붕괴 진폭에 포함된 형상 인자들을 매개변수화하기 위해 피올 모형을 적용하기 위해.
• 가상의 W 보존 및 톰 쿼크 교환을 포함한 루프 유도 붕괴 진폭을 계산하기 위해.
• 미분 붕괴 폭을 평가하고 위상공간에 대해 적분하여 총 분해비율을 도출하기 위해.
• 측정된 분해비율을 사용하여 Bs 및 Bd 메손의 붕괴 상수를 추론하기 위해.
• 두 모형의 예측을 비교하여 추정치의 이론적 불확실성 평가하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 표준모형 내에서 Bs → γνν 및 Bd → γνν의 예측 분해비율은 무엇인가?
• RQ2 구성 쿼크 모형과 피올 모형은 이러한 희귀 붕괴의 분해비율을 어떻게 예측하는가?
• RQ3 이러한 희귀 붕괴를 통해 Bs 및 Bd 메손의 붕괴 상수를 추출할 수 있는가?
• RQ4 이 붕괴들은 표준모형을 초월한 물리학에 대해 얼마나 민감한가?
• RQ5 이러한 분해비율을 예측할 때 지배적인 이론적 불확실성은 무엇인가?

주요 결과

• Bs → γνν의 분해비율은 약 10⁻⁸ 수준으로 예측된다.
• Bd → γνν의 분해비율은 약 10⁻⁹ 수준으로 예측된다.
• 이 붕괴들은 Bs 및 Bd 메손의 붕괴 상수에 민감하므로, 이들의 결정을 위한 잠재적 방법을 제공한다.
• 구성 쿼크 모형과 피올 모형 모두에서 예측이 일치하여 추정치의 강건성을 시사한다.
• 이 희귀 붕괴들은 강입자 행렬원소를 추출하는 깔끔한 이론적 프레임워크를 제공한다.
• 낮은 분해비율은 이러한 과정이 관측하기 어렵지만, 고광도 B-팩토리 실험에서 측정 가능할 수 있음을 시사한다.