[論文レビュー] On the 1/m^2 corrections to the form-factors in /\_b -> /\_c semileptonic decays

J. G. Körner, Dan Pirjol|arXiv (Cornell University)|May 23, 1994

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 8

ひとこと要約

この論文は、$\backslash\Lambda_b \to \backslash\Lambda_c \ell \bar{\nu}_\ell$ 半レプトン崩壊における形式因子のモデルに依存しない上限を導出し、励起端点における軸性ベクトル形式因子 $f_1^A(1)$ に注目する。$b$ クォークの平均運動エネルギー $\mu_\pi^2$ からの不確実性を考慮して、$f_1^A(1) \leq 0.960\div 0.935$ を確立し、偏極 $\Lambda_b$ 崩壊に関連する軸性カレントの前方行列要素に関する上限を提示する。

ABSTRACT

Model-independent bounds are presented for the form-factors describing the semileptonic decay $\Lambda_b o\Lambda_ce\bar u_e$ at the end-point of the lepton energy spectrum. For the axial-vector form-factor $f_1^A(1)$ we obtain $f_1^A(1)\leq 0.960\div 0.935$, where the uncertainty arises from the value of $\mu_\pi^2$, the average kinetic energy of the $b$ quark inside of the $\Lambda_b$ baryon. A bound is given on the forward matrix element of the axial current in a $\Lambda_b$ baryon which is relevant for the inclusive semileptonic decays of the polarized $\Lambda_b$ decays.

研究の動機と目的

• レプトンエネルギースペクトルの端点における $\\Lambda_b \to \Lambda_c \ell \bar{\\nu}_\\ell$ 半レプトン崩壊の形式因子に対するモデルに依存しない上限を導出すること。
• $\Lambda_b$ バリオン内の $b$ クォークの平均運動エネルギー $\mu_\\pi^2$ に起因する、軸性ベクトル形式因子 $f_1^A(1)$ の不確実性を定量化すること。
• 偏極 $\Lambda_b$ の包含的半レプトン崩壊に関連する、$\Lambda_b$ バリオンにおける軸性カレントの前方行列要素の上限を確立すること。
• ハイ・クォーク効果理論（HQET）の原則に従い、理論的に堅牢で、格子計算を用いない形式因子の振る舞いの端点における非摂動的推定値を提供すること。

提案手法

• ハイ・クォーク効果理論（HQET）を用いて、$\Lambda_b \to \Lambda_c$ 遷移における形式因子のモデルに依存しない上限を導出する。
• $\Lambda_b$ バリオン状態における局所的オペレータの行列要素とオペレータ積分展開の制約を適用する。
• $b$ クォークの平均運動エネルギーを表すパラメータ $\mu_\pi^2$ を、$f_1^A(1)$ の上限における不確実性の原因として組み込む。
• HQETおよび和則技術を用いて、$\Lambda_b$ バリオンにおける軸性カレントの前方行列要素の上限を導出する。
• QCD和則フレームワークからの制約と、$\Lambda_b$ バリオンの行列要素の構造に依存する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 $\Lambda_b \to \Lambda_c$ 半レプトン崩壊における軸性ベクトル形式因子 $f_1^A(1)$ の最大許容値は何か。これは特定の力学的モデルに依存しない。
• RQ2 $b$ クォークの平均運動エネルギー $\mu_\pi^2$ の不確実性は、$f_1^A(1)$ の上限にどのように影響するか。
• RQ3 偏極 $\Lambda_b$ の包含的崩壊に関連する、$\Lambda_b$ バリオンにおける軸性カレントの前方行列要素の理論的上限は何か。
• RQ4 HQETおよびQCD和則の原則のみを用いて、$f_1^A(1)$ に対するモデルに依存しない上限を導出できるか。

主な発見

• 端点における軸性ベクトル形式因子 $f_1^A(1)$ は、$\mu_\pi^2$ の値に応じて $0.960\div 0.935$ 以下に制限される。
• 上限における不確実性は、$\Lambda_b$ バリオン内での $b$ クォークの平均運動エネルギーを定量化するパラメータ $\mu_\pi^2$ に起因する。
• 包含的半レプトン崩壊に関連する、$\Lambda_b$ バリオンにおける軸性カレントの前方行列要素の非摂動的上限が導出された。
• 導出された $f_1^A(1)$ の上限はモデルに依存せず、HQETおよびQCD和則の制約に基づく。