[논문 리뷰] 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. Nurlan외 1명|arXiv (Cornell University)|2017. 11. 27.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 21인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 확장된 나무-존아-라시니오 모형을 사용하여 $e^+e^-$ 결합, $\rho(1450) \to \rho(770)\eta$ 붕괴, 그리고 $\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$ 붕괴에서 $\rho(770)$ 및 $\eta$ 메손 쌍의 생성을 계산한다. 기저 상태와 반경운동으로 진동한 $\rho(770)$ 상태의 기여를 포함하여 이론적 예측을 도출하였으며, 특히 $\tau$ 붕괴 채널에서 실험 데이터와 양호한 일치를 보였다.

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.

연구 동기 및 목표

• 전자-양전자 결합과 강입자 붕괴에서 $\rho(770)$ 및 $\eta$ 메손 쌍의 생성 메커니즘을 조사하기 위해.
• 기저 상태와 반경운동으로 진동한 $\rho(770)$ 상태를 모두 포함하여 나무-존아-라시니오 모형을 확장하여 벡터 메손 기여의 개선된 기술을 위해.
• $\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$ 붕괴 분획율에 대한 이론적 예측을 제공하기 위해.
• 기존 실험 데이터와의 일치성과 모형 프레임워크의 타당성을 위해 이론적 예측을 비교하기 위해.

제안 방법

• 저에너지 QCD 역학과 메손 상호작용을 기술하기 위해 확장된 나무-존아-라시니오 모형을 채택하기 위해.
• 행렬 요소 계산에 기저 상태와 첫 번째 반경운동으로 진동한 상태의 $\rho(770)$ 메손을 모두 포함하기 위해.
• $e^+e^- \to \rho(770)\eta$, $\rho(1450) \to \rho(770)\eta$, 그리고 $\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$ 과정의 행렬 요소를 계산하기 위해.
• 벡터 메손 우세성과 치랄 대칭성 실현을 모형의 구조에 통합하기 위해.
• 계산된 진폭 기반으로 붕괴율과 단면적을 평가하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 반경운동으로 진동한 $\rho(770)$ 상태의 포함이 $e^+e^-$ 결합에서 $\rho(770)\eta$ 쌍 생성의 기술에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 확장된 NJL 모형 내에서 $\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$ 붕괴 너비에 대한 이론적 예측은 무엇인가?
• RQ3 $\rho(1450) \to \rho(770)\eta$ 및 $e^+e^- \to \rho(770)\eta$에 대한 모형 예측이 실험 데이터와 어느 정도 일치하는가?
• RQ4 다른 $\rho$ 상태 기여가 총 단면적과 붕괴 분획율에 어떻게 영향을 미치는가?

주요 결과

• 확장된 나무-존아-라시니오 모형 프레임워크 내에서 $\tau \to \rho(770)\eta \,\bar{\nu}_\tau$ 붕괴에 대한 이론적 예측이 제공되었다.
• 모형의 예측은 $e^+e^- \to \rho(770)\eta$ 및 $\rho(1450) \to \rho(770)\eta$ 과정에서 실험 데이터와 만족스러운 일치를 보였다.
• 기저 상태와 첫 번째 반경운동으로 진동한 상태의 $\rho(770)$ 메손을 모두 포함함으로써 생성 진폭의 기술이 향상되었다.
• 모형은 효과적인 라그랑지안 접근법의 탄탄함을 보여주며, 다양한 과정에서 $\rho(770)\eta$ 쌍 생성의 역학을 성공적으로 기술하였다.