[논문 리뷰] Extraction of {ital a}{sub 1} and {ital a}{sub 2} from {ital B}{r_arrow}{psi}{ital K}({ital K}{sup *}), {ital D}({ital D}{sup *}){pi}({rho}) decays

Hai-Yang Cheng, B. Tseng|arXiv (Cornell University)|1995. 06. 01.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 B→ψK* 및 B→D(⁎)π(ρ) 붕괴에서 특정 q²에 의존하는 형상인자—F₀는 일정, F₁, A₀, A₁는 단극자형, A₂, V는 이량체형—를 사용한 헤비-플라버 대칭 접근법을 적용한다. B→D(⁎)π(ρ) 붕괴에서 a₁ = 1.01±0.06 및 a₂ = 0.23±0.06를 추출하였으며, 이는 이전 분석 대비 a₂/a₁ 비율의 정밀도를 크게 향상시킨다.

ABSTRACT

Based on the factorization approach, we show that the CLEO data for the ratio {Gamma}({ital B}{r_arrow}{psi}{ital K}{sup *})/{Gamma}({ital B}{r_arrow}{psi}{ital K}) and the CDF measurement of the fraction of longitudinal polarization in {ital B}{r_arrow}{psi}{ital K}{sup *} can be accounted for by the heavy-flavor-symmetry approach for heavy-light form factors provided that the form factor {ital F}{sub 0} behaves as a constant, while the {ital q}{sup 2} dependence is of the monopole form for {ital F}{sub 1}, {ital A}{sub 0}, {ital A}{sub 1}, and of the dipole behavior for {ital A}{sub 2} and {ital V}. This {ital q}{sup 2} extrapolation for form factors is further supported by {ital B}{r_arrow}{ital K}{sup *}{gamma} data and by a recent QCD sum-rule analysis. We then apply this method to {ital B}{r_arrow}{ital D}({ital D}{sup *}){pi}({rho}) decays to extract the parameters {ital a}{sub 1} and {ital a}{sub 2}. It is found that {ital a}{sub 1}({ital B}{r_arrow}{ital D}{sup (*)}{pi}({rho}))=1.01{plus_minus}0.06 and {ital a}{sub 2}({ital B}{r_arrow}{ital D}{sup (*)}{pi}({rho}))=0.23{plus_minus}0.06. Our result {ital a}{sub 2}/{ital a}{sub 1}=0.22{plus_minus}0.06 thus significantly improves the previous analysis that leads to {ital a}{sub 2}/{ital a}{sub 1}=0.23{plus_minus}0.11. We argue that, contrary to what is anticipated from the leading 1/{ital N}{sub {ital c}} expansioon, the sign of {ital a}{sub 2}({ital B}{r_arrow}{psi}{italmore » K}{sup (*)}) should be positive and {ital a}{sub 2}({ital B}{r_arrow}{psi}{ital K}{sup (*)}){approx_gt}{ital a}{sub 2}({ital B}{r_arrow}{ital D}{sup (*)}{pi}({rho})).« less

연구 동기 및 목표

• B→ψK* 붕괴에서 CLEO 및 CDF 데이터를 헤비-플라버 대칭 접근법을 사용하여 일관되게 기술하는 것.
• 실험 데이터와 QCD 합계 규칙을 활용하여 B→ψK* 붕괴에서 형상인자의 q² 의존성을 규명하는 것.
• 검증된 형상인자 매개화를 B→D(⁎)π(ρ) 붕괴로 확장하여 a₁ 및 a₂ 매개변수를 추출하는 것.
• 이전 분석 대비 B→D(⁎)π(ρ) 붕괴에서 a₂/a₁ 비율의 정밀도를 향상시키는 것.
• 1/Nc 전개의 전통적 예측과는 반대로 B→ψK* 붕괴에서 a₂가 양수일 수 있음을 제기하는 것.

제안 방법

• B→ψK* 붕괴를 기술하기 위해 형상인자를 q² 의존성으로 매개화한 인과성 접근법을 채택한다.
• F₀는 일정으로 가정하고, F₁, A₀, A₁는 단극자 형태로, A₂ 및 V는 q² 에서 이량체 행동을 따른다.
• CLEO 및 CDF의 분해비 및 종축 분극 분율 데이터를 사용하여 형상인자 매개변수를 제약한다.
• 형상인자 매개화를 B→K*γ 데이터와 최근 QCD 합계 규칙 계산 결과로 교차 검증한다.
• 동일한 형상인자 매개화를 B→D(⁎)π(ρ) 붕괴에 적용하여 강한 펜텀 매개변수 a₁ 및 a₂를 추출한다.
• 일관된 형상인자 모델을 사용하여 불확실성을 고려한 전반적 피팅을 수행하여 a₁ 및 a₂를 추출한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 CLEO 및 CDF의 B→ψK* 붕괴 측정치는 헤비-플라버 대칭과 특정 q²에 의존하는 형상인자를 사용하여 일관되게 기술될 수 있는가?
• RQ2 B→ψK* 붕괴에서 형상인자 F₀, F₁, A₀, A₁, A₂ 및 V에 대한 최적의 q² 매개화는 무엇인가?
• RQ3 검증된 형상인자 모델은 B→D(⁎)π(ρ) 붕괴를 정확히 기술할 수 있으며, a₁ 및 a₂의 정밀한 추출을 가능하게 하는가?
• RQ4 새로운 a₂/a₁ 결정치가 이전 추정치와 비교해 정밀도 및 중심값 측면에서 어떻게 다를까?
• RQ5 B→ψK* 붕괴에서 a₂의 부호는 1/Nc 전개의 예측과는 반대로 양수일 수 있는가?

주요 결과

• 일정한 F₀와 A₂ 및 V의 이량체 행동을 포함한 형상인자 매개화가 CLEO 및 CDF의 B→ψK* 붕괴 데이터를 성공적으로 기술한다.
• 형상인자의 q² 의존성은 B→K*γ 데이터와 최근 QCD 합계 규칙 분석 결과에 의해 추가로 지지된다.
• B→D(⁎)π(ρ) 붕괴에서는 추출된 a₁는 1.01±0.06, a₂는 0.23±0.06이며, a₂/a₁ = 0.22±0.06이다.
• 이전 추정치 0.23±0.11 대비 a₂/a₁ 비율의 정밀도가 크게 향상되었다.
• 분석 결과, B→ψK* 붕괴에서 a₂(B→ψK*)는 양수여야 하며, 1/Nc 전개의 예측과는 반대이다.
• a₂(B→ψK*)의 값은 a₂(B→D(⁎)π(ρ))와 유사하거나 더 크며, 단순 인과성 예측과 도전한다.