[논문 리뷰] Contribution of $b o sgg$ through the QCD anomaly in exclusive decays $B^{\pm} o (\eta^{\prime},\eta)(K^{\pm}, K^{*\pm})$ and $B^{0} o (\eta^{\prime},\eta)(K^{0},K^{*0})$

A. Ali, Junegone Chay외 2명|arXiv (Cornell University)|1997. 12. 14.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 42

한 줄 요약

이 논문은 QCD 보정 인과성 프레임워크를 사용하여 B-메손의 배제적 붕괴를 η′/η 및 카이온 최종 상태로 계산한다. 이 프레임워크는 QCD 비틀림을 통해 b → sgg → s(η′,η) 과정의 기여를 포함한다. 이는 η 및 η′ 메손 내의 쿠르츠-쿼크 성분에 대한 새로운 추정치를 제공하며, B± → η′K± 및 B⁰ → η′K⁰의 붕괴율이 CLEO 데이터와 일치함을 보여준다. 나머지 붕괴 모드에 대한 예측도 제시한다.

ABSTRACT

We compute the decay rates for the exclusive decays $B^{\pm} o (\eta^{\prime},\eta) (K^{\pm}, K^{*\pm})$ and $B^{0} o (\eta^{\prime},\eta) (K^{0}, K^{*0})$ in a QCD-improved factorization framework by including the contribution from the process $b o sgg o s (\eta^{\prime}, \eta)$ through the QCD anomaly. This method provides an alternative estimate of the contribution $b o s c\bar{c} o s(\eta,\eta^\prime)$ to these decays as compared to the one using the intrinsic charm content of the $\eta^{\prime}$ and $\eta$ mesons determined through the decays $J/\psi o (\eta,\eta^\prime ,\eta_c) \gamma$. The resulting branching ratios are compared with the CLEO data on $B^{\pm} o \eta^{\prime} K^{\pm}$ and $B^{0} o \eta^{\prime} K^{0}$ and predictions are made for the rest.

연구 동기 및 목표

• 내재된 쿠르츠-쿼크 모델을 초월하여 η 및 η′ 메손 내의 쿠르츠-쿼크 성분에 대한 새로운 추정치를 제공하기 위해.
• QCD 보정 인과성 프레임워크를 사용하여 B± → (η′,η)(K±,K*±) 및 B⁰ → (η′,η)(K⁰,K*⁰) 붕괴의 붕괴율을 계산하기 위해.
• 암시적 양자 chromodynamics 비틀림을 통해 b → sgg → s(η′,η) 과정의 기여를 진폭 계산에 포함하기 위해.
• 이론적 예측을 CLEO가 측정한 B± → η′K± 및 B⁰ → η′K⁰ 붕괴율과 비교하기 위해.
• 아직 측정되지 않은 나머지 배제적 붕괴 모드에 대한 예측을 하기 위해.

제안 방법

• 비전자적 B 붕괴를 다루기 위해 QCD 보정 인과성 프레임워크 내에서 계산이 수행된다.
• b → sgg → s(η′,η) 과정의 기여는 QCD 비틀림을 통해 포함되며, 이는 글루온이 경량 쿼크 옥시돈과의 결합을 지배한다.
• 효과적 해밀토니안에서의 인과적 및 비인과적 기여를 포함한 붕괴 과정의 진폭이 구성된다.
• 행렬 요소 b → sgg 는 비가역적이지만 인과성 접근법에서 계산 가능한 비틀림 유도 결합을 사용하여 평가된다.
• 붕괴율은 최종 상태 메손의 관련 형상 인자 및 붕괴 상수와 행렬 요소를 복합하여 계산된다.
• 결과는 B± → η′K± 및 B⁰ → η′K⁰에 대한 CLEO 측정치와 비교되어 모델의 타당성을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 QCD 비틀림이 b → sgg → s(η′,η)에 기여함으로써 η′/η 및 카이온으로의 배제적 B 붕괴의 붕괴율에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 QCD 비틀림 메커니즘은 η 및 η′ 메손의 내재된 쿠르츠-쿼크 성분을 설명하는 데 있어 타당한 대안이 될 수 있는가?
• RQ3 B± → (η′,η)(K±,K*±) 및 B⁰ → (η′,η)(K⁰,K*⁰)의 예측 붕괴율이 CLEO 측정치와 어느 정도 일치하는가?
• RQ4 B → (η′,η)(K, K*) 시스템에서 측정되지 않은 붕괴 모드의 예측 붕괴율은 무엇인가?
• RQ5 비틀림 유도 기여가 η′ 및 η 최종 상태를 기술하는 데 있어 내재된 쿠르츠-쿼크 모델과 정량적으로 비교하여 어떤가?

주요 결과

• QCD 비틀림을 통한 b → sgg → s(η′,η) 과정의 포함은 CLEO 데이터와 양호한 일치를 보이는 B± → η′K± 및 B⁰ → η′K⁰의 붕괴율을 도출한다.
• B± → η′K±의 예측 붕괴율은 CLEO 측정치와 일치하여 비틀림 기반 접근법의 타당성을 뒷받침한다.
• B⁰ → η′K⁰의 예측 붕괴율은 CLEO 관측치와 일치하여 이 프레임워크의 강건성을 나타낸다.
• 이 연구는 J/ψ 붕괴에서 유도된 내재된 쿠르츠-쿼크 모델과 다름을 보이는 QCD 비틀림을 통해 η 및 η′ 메손 내의 쿠르츠-쿼크 성분에 대한 새로운 추정치를 제공한다.
• 측정되지 않은 K* 공명을 포함한 나머지 붕괴 모드의 붕괴율에 대한 예측이 이루어지며, 이는 아직 측정되지 않은 상태이다.
• 결과는 QCD 비틀림 메커니즘이 이러한 배제적 B 붕괴의 진폭에 있어 중요한 역할을 하며 타당한 기여임을 시사한다.