[논문 리뷰] 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)|2021. 05. 14.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 165인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 역세우기 메커니즘으로 확장된 RPV-MSSM 프레임워크 내에서 $b \to s \ell^+\ell^-$ 이상현상과 뮤온의 비정상 자기모멘트 $(g-2)_\mu$를 조사한다. trilinear $R$-포탄 위반 쌍함수와 스누트리노 편향 혼합이 $b \to s \ell^+\ell^-$ 전이에 고리 수준 기여를 생성함으로써, 제약된 매개변수 공간 내에서 둘 다의 이상현상과 $(g-2)_\mu$ 불일치를 성공적으로 설명한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 표준모형 예측을 초월하여 B 메손 붕괴에서 관측된 오랫동안 지속된 $b \to s \ell^+\ell^-$ 이상현상을 해결하기 위해.
• 확장된 초대칭 프레임워크를 사용하여 뮤온의 비정상 자기모멘트 $(g-2)_\mu$의 불일치를 해결하기 위해.
• RPV-MSSM에 역세우기 메커니즘를 도입하여 $b \to s \ell^+\ell^-$ 이상현상과 $(g-2)_\mu$를 동시에 수용할 수 있는지 탐색하기 위해.
• 추가 실험 관측량인 $B_s-\bar{B}_s$ 혼합, $B \to X_s \gamma$, 및 렙톤 성분 위반 붕괴를 사용하여 모델 매개변수를 제약하기 위해.

제안 방법

• 작은 중성미온 질량을 생성하기 위해 역세우기 메커니즘를 포함한 $R$-포탄 위반 최소 초대칭 표준모형(RPV-MSSM)을 사용하기 위해.
• trilinear $R$-포탄 위반 쌍함수와 스누트리노 편향 혼합을 포함하여 $b \to s \ell^+\ell^-$ 전이에 고리 수준 기여를 매개하기 위해.
• NP 기여에 대해 단일 매개변수 시나리오 $C^{\text{NP}}_{9,\mu} = -C^{\text{NP}}_{10,\mu} = C_{\text{V}}$ 와 이중 매개변수 시나리오 $(C_{\text{V}}, C_{\text{U}})$ 를 분석하기 위해.
• 가능한 매개변수 공간을 제한하기 위해 $B_s-\bar{B}_s$ 혼합, $B \to X_s \gamma$, 및 렙톤 성분 위반 붕괴에서의 제약을 적용하기 위해.
• 효과적 장 이론 기법을 사용하여 확장된 RPV-MSSM의 맥락에서 $b \to s \ell^+\ell^-$ 와 $(g-2)_\mu$ 에 대한 NP 기여를 계산하기 위해.
• 모델 매개변수의 글로벌 피팅을 수행하여 $b \to s \ell^+\ell^-$ 의 이상현상과 $(g-2)_\mu$ 의 불일치를 동시에 충족시키면서 다른 정밀 측정 결과와 일치하도록 하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 역세우기 메커니즘를 포함한 RPV-MSSM은 관측된 $b \to s \ell^+\ell^-$ 이상현상과 다른 플라버 및 전자약정밀도 데이터와 일치하면서 설명할 수 있는가?
• RQ2 trilinear $R$-포탄 위반 쌍함수와 스누트리노 편향 혼합은 고리 수준에서 $b \to s \ell^+\ell^-$ 전이에 어떻게 기여하는가?
• RQ3 동일한 모델 매개변수로 장기간 지속된 뮤온의 비정상 자기모멘트 $(g-2)_\mu$ 불일치를 동시에 해결할 수 있는가?
• RQ4 단일 및 이중 매개변수 시나리오에서 모든 실험 제약 조건을 만족하는 유의미한 매개변수 영역은 무엇인가?
• RQ5 $B_s-\bar{B}_s$ 혼합, $B \to X_s \gamma$, 및 렙톤 성분 위반 붕괴는 모델의 매개변수 공간을 어느 정도 제약하는가?

주요 결과

• 단일 매개변수 시나리오 $C^{\text{NP}}_{9,\mu} = -C^{\text{NP}}_{10,\mu} = C_{\text{V}}$ 는 허용 가능한 매개변수 공간 내에서 $b \to s \ell^+\ell^-$ 이상현상과 $(g-2)_\mu$ 불일치를 모두 성공적으로 설명한다.
• 이중 매개변수 시나리오 $(C_{\text{V}}, C_{\text{U}})$ 도 $b \to s \ell^+\ell^-$ 이상현상과 뮤온 $(g-2)_\mu$ 이상현상에 대해 타당한 해결책을 제공한다.
• $B_s-\bar{B}_s$ 혼합, $B \to X_s \gamma$, 및 렙톤 성분 위반 붕괴에서의 제약 조건은 모델의 예측과 호환됨을 발견하였다.
• trilinear $R$-포탄 위반 쌍함수와 스누트리노 편향 혼합은 고리 수준에서 $b \to s \ell^+\ell^-$ 에 필요한 NP 기여를 생성하는 데 필수적이다.
• 모델은 매개변수의 정밀 조정 없이도 $b \to s \ell^+\ell^-$ 와 $(g-2)_\mu$ 를 일관되게 기술한다.
• 역세우기 메커니즘는 작은 중성미온 질량을 가능하게 하면서 동시에 플라버 변화 및 전자기 이중극 연산자에 필요한 NP 기여를 가능하게 한다.