[논문 리뷰] The {bar B}{r_arrow}X{sub s}{gamma} photon spectrum

Zoltan Ligeti, Michael Luke외 2명|arXiv (Cornell University)|1999. 08. 01.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 42인용 수 42

한 줄 요약

이 논문은 HQET 매개변수 Ȝ 및 λ₁를 스펙트럼의 모멘트로부터 정밀하게 추출할 수 있도록, αs²β₀ 차수까지 포함한 포함형 B-bar → Xsγ 붕괴에서 광자 에너지 스펙트럼을 계산한다. 이는 Υ(1S) 질량의 비표준적인 기여가 b-쿼크의 극좌질량에 흠뻑 스며들지 못함을 보여준다.

ABSTRACT

The photon energy spectrum in inclusive weak radiative {bar B}{r_arrow}X{sub s}{gamma} decay is computed to order {alpha}{sub s}{sup 2}{beta}{sub 0}. This result is used to extract a value for the heavy quark effective theory (HQET) parameter {bar {Lambda}} from the average {l_angle}1{minus}2E{sub {gamma}}/m{sub B}{r_angle}, and a value of the parameter {lambda}{sub 1} from {l_angle}(1{minus}2E{sub {gamma}}/m{sub B}){sup 2}{r_angle}. An accurate measurement of {l_angle}1{minus}2E{sub {gamma}}/m{sub B}{r_angle} can determine the size of the nonperturbative contributions to the {Upsilon}(1S) mass which cannot be absorbed into the {ital b} quark pole mass. {copyright} {ital 1999} {ital The American Physical Society}

연구 동기 및 목표

• QCD에서 다음 다음 주요 순서까지 포함된 포함형 B-bar → Xsγ 붕괴에서 광자 에너지 스펙트럼을 계산한다. 이는 αs²β₀ 보정을 포함한다.
• 광자 스펙트럼의 첫 번째 모멘트 〈1−2Eγ/mB〉를 통해 HQET 매개변수 Ȝ를 추출한다.
• 광자 스펙트럼의 두 번째 모멘트 〈(1−2Eγ/mB)²〉를 통해 HQET 매개변수 λ₁를 결정한다.
• b-쿼크의 극좌질량에 재정의할 수 없는 Υ(1S) 질량에 대한 비표준 기여를 정량화한다.

제안 방법

• 포함형 B-bar → Xsγ 붕괴 앰플리튜드 계산을 체계적으로 정리하기 위해 고무자성 이론(HQET)을 사용한다.
• HQET 프레임워크 내에서 양자역학적 및 비표준 효과를 포함하여 스펙트럼을 αs²β₀ 차수까지 계산한다.
• 특히 (1−2Eγ/mB)의 첫 번째 및 두 번째 모멘트를 사용하여 HQET 매개변수를 분리한다.
• 전체 QCD 앰플리튜드와 HQET 효과 이론 간의 관계를 설정하기 위해 재정규화군 진화와 매칭을 적용한다.
• HQET 내 비표준 행렬원소가 Ȝ 및 λ₁에 의해 코딩되어 있으며, 이들은 스펙트럼 모멘트로부터 추출된다.
• 첫 번째 모멘트 〈1−2Eγ/mB〉가 극좌질량 정의를 초월하여 비표준 기여에 민감함을 보여준다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 포함형 B-bar → Xsγ 붕괴에서 광자 스펙트럼에 대한 다음 다음 주요 순서 QCD 보정은 무엇인가?
• RQ2 첫 번째 모멘트 〈1−2Eγ/mB〉는 HQET 매개변수 Ȝ를 어떻게 추출하는 데 사용될 수 있는가?
• RQ3 두 번째 모멘트 〈(1−2Eγ/mB)²〉는 HQET 매개변수 λ₁를 어느 정도 정확하게 결정할 수 있는가?
• RQ4 〈1−2Eγ/mB〉의 측정은 b-쿼크의 극좌질량 재정의로 제거할 수 없는 Υ(1S) 질량의 비표준 기여를 분리할 수 있는가?

주요 결과

• B-bar → Xsγ 붕괴에서 광자 에너지 스펙트럼이 αs²β₀ 차수까지 계산되어 더 높은 정밀도의 이론적 예측을 제공한다.
• 첫 번째 모멘트 〈1−2Eγ/mB〉를 사용하여 HQET 매개변수 Ȝ를 추출하였으며, 이는 주요 비표준 질량 이격을 코딩한다.
• 두 번째 모멘트 〈(1−2Eγ/mB)²〉를 통해 HQET 매개변수 λ₁를 결정하였으며, 이는 b-쿼크의 운동에너지와 관련되어 있다.
• 〈1−2Eγ/mB〉의 정확한 측정은 b-쿼크의 극좌질량에 흠뻑 스며들지 않는 Υ(1S) 질량의 비표준 기여를 고립시킬 수 있다.
• 결과는 포함형 방사 붕괴와 무거운 쿼크 시스템의 비표준 구조 간의 직접적인 이론적 연결을 확립한다.