[論文レビュー] Supplementary Data: A model-independent analysis of b→sμ+μ− transitions with GAMBIT's FlavBit

J. Bhom|arXiv (Cornell University)|Dec 2, 2021

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 65被引用数 8

ひとこと要約

この論文は、GAMBITのFlavBitを用いて、b→sμ+μ−遷移におけるウィルソン係数C7、C9、C10のモデルに依存しないグローバルフィットを提示し、全パラメータ空間にわたる理論的不確実性の相関を組み込む。標準模型（SM）に対して6.6σの新しい物理（NP）の優位性を示し、主にベクトル型ミューオン結合（C9）のずれによって駆動されており、最良適合点ではRe(C9)/Re(CSM9) = 0.74である。

ABSTRACT

Supplementary Data A model-independent analysis of b→sμ+μ− transitions with GAMBIT's FlavBit The files in this record contain supplementary data including the samples and plotting scripts used for the results in Bhom. J et al. " A model-independent analysis of b→sμ+μ− transitions with GAMBIT's FlavBit." Samples have been created using GAMBIT and figures can be reproduced with pippi. This record contains: 2 hdf5 files containing the samples produced for this article. 2 pip files to create the figures from the samples, using pippi.

研究の動機と目的

• すべての利用可能な実験データを用いて、b→sμ+μ−崩壊におけるウィルソン係数C7、C9、C10のグローバルでモデルに依存しないフィットを実行すること。
• 従来の分析を改善するため、標準模型（SM）に基づく不確実性を仮定するのではなく、ウィルソン係数パラメータ空間の各点で理論的不確実性を動的に計算すること。
• b→s遷移におけるフレーバー普遍的新物理の妥当性を検証し、現在のデータと整合するかを評価すること。
• 理論的不確実性のより正確な取り扱いのもとで、標準模型からの観測されたずれがどれほど頑健であるかを特定すること。

提案手法

• 有効場理論フレームワーク内で、GAMBITフレームワーク内のFlavBitモジュールを用いて、ウィルソン係数のグローバルベイズ的フィットを実行する。
• 10個の局所的オペレーターを含む有効ハミルトニアン形式を適用し、b→sμ+μ−遷移においてC7、C9、C10に焦点を当てる。
• C7–C9–C10パラメータ空間の各点で理論的不確実性の共分散行列を再計算するが、SM値に固定しない。
• LHCb、Belle、CMS、ATLAS、HFLAVの分岐比、角度観測量、RK/RK*比のデータを統合する。
• 最良適合点の対数尤度とSMを比較する仮説検定を実施し、プロファイル尤度を用いて有意水準を計算する。
• 実験的測定値と理論的不確実性（非因子化可能QCD補正を含む）を組み合わせた尤度関数を用いる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 すべての現在のデータをグローバルフィットに統合した場合、b→sμ+μ−遷移において新しい物理の有意な優位性が見られるか？
• RQ2 理論的不確実性をパラメータ空間全体で動的に再計算した場合、標準模型からの観測されたずれはどれほど頑健か？
• RQ3 観測された緊張は、特にC9ウィルソン係数において、単一の新しい物理の寄与でどれほど説明可能か？
• RQ4 電子とミューオンがb→s遷移において等しく結合するフレーバー普遍的新物理モデルは、データにどれほど支持されるか？
• RQ5 理論的不確実性の相関が、新しい物理の優位性の有意水準に与える影響は何か？

主な発見

• グローバルフィットにより、最良適合点とSM仮説を比較した結果、標準模型（SM）に対して6.6σの新しい物理（NP）の優位性が得られた。
• 最良適合値はRe(C7)/Re(CSM7) = 0.96、Re(C9)/Re(CSM9) = 0.74、Re(C10)/Re(CSM10) = 0.99であり、C9における顕著なずれが示された。
• このずれは、ミューオンがbおよびs quarkにベクトル型結合するものと強く関連しており、C9の主なシフトによって示されている。
• C7およびC10をプロファイルアウトした場合、有意水準は6.3σに低下し、緊張が主にC9によって駆動されていることが確認された。
• 理論的不確実性を動的に再計算することが、正確な信頼区間および有意水準推定に不可欠であることが示された。SMに基づく不確実性仮定は誤解を招く可能性がある。
• 最良適合モデルは、SMよりも Bd→K*0μ+μ− におけるS5およびAFB観測量、および Bs→φμ+μ− および Bd→K*0μ+μ− の分岐比をよりよく説明している。