[论文解读] The decays $ au ightarrow [\omega (782), \phi (1020)] K^{-} u_{ au}$ in the extended NJL model

M. K. Volkov, А. А. Pivovarov+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 1, 2019

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 20被引用 5

一句话总结

本研究使用扩展的Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型计算tau轻子衰变至$\omega(782)$、$\phi(1020)$及奇异强子末态的宽度。通过引入轴矢量、矢量和赝标量介子的中间态，该模型与实验数据表现出良好一致性，验证了其对包含奇异介子的强子tau衰变的描述能力。

ABSTRACT

In the extended Nambu-Jona-Lasinio model, the decay widths of the processes $ au ightarrow [\omega(782), \phi(1020)] K^{-} u_{ au}$ were calculated. The intermediate channels with axial vector ($K_{1} (1270)$, $ K_{1} (1400)$ and $ K_{1} (1650)$), vector ($ K^{\ast} (892)$ and $ K^{\ast} (1410)$) and pseudoscalar (K and $ K(1460)$) mesons were considered. The results for these processes are in satisfactory agreement with the experimental data.

研究动机与目标

• 使用扩展的Nambu-Jona-Lasinio模型计算$\tau \to [\omega(782), \phi(1020)] K^{-} \nu_\tau$的衰变宽度。
• 研究轴矢量、矢量和赝标量介子中间态在这些强子tau衰变中的作用。
• 将理论预测与实验测量结果进行比较，评估该模型在描述奇异介子末态方面的准确性。

提出的方法

• 采用扩展的Nambu-Jona-Lasinio模型，描述tau衰变中夸克与介子的强相互作用。
• 在衰变振幅计算中引入$K_1(1270)$、$K_1(1400)$、$K_1(1650)$、$K^*(892)$、$K^*(1410)$、$K$和$K(1460)$介子的中间态。
• 该模型结合了手征对称性与显式的SU(3)味对称性自发破缺，以描述奇异介子的动力学行为。
• 通过NJL拉格朗日量，对包含夸克级相互作用和介子传播子的费曼图进行计算。
• 通过求和所有贡献的中间通道并积分相空间，计算衰变宽度。
• 将理论预测与$\tau$物理实验的实验数据直接进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 扩展的NJL模型在多大程度上准确描述了$\tau \to [\omega(782), \phi(1020)] K^{-} \nu_\tau$的衰变宽度？
• RQ2 轴矢量、矢量和赝标量介子中间态对这些衰变过程的贡献如何？
• RQ3 该模型的预测在多大程度上与现有实验测量结果一致，特别是针对这些稀有tau衰变？

主要发现

• $\tau \to \omega(782) K^{-} \nu_\tau$和$\tau \to \phi(1020) K^{-} \nu_\tau$的计算衰变宽度与实验数据相符，结果令人满意。
• 引入$K_1(1270)$、$K^*(892)$和$K(1460)$等中间态显著提升了模型的预测能力。
• 扩展的NJL模型通过其对手征对称性与SU(3)对称性破缺的处理，成功描述了奇异介子在强子tau衰变中的动力学行为。
• 该模型在多个中间介子通道上的结果与实验观测保持一致。
• 结果的一致性支持了扩展NJL框架在描述包含奇异末态的非轻子强子tau衰变中的有效性。