在标准模型与 $Z^{\prime}$ 模型中对 $\Lambda_b \to \Lambda (\to p\pi)\mu^{+}\mu^{-}$ 衰变角观测量分析

Aqsa Nasrullah; M. Jamil Aslam; Saba Shafaq

doi:10.1093/ptep/pty043

在标准模型与 $Z^{\prime}$ 模型中对 $\Lambda_b \to \Lambda (\to p\pi)\mu^{+}\mu^{-}$ 衰变角观测量分析

高能物理 - 唯象学 2019-12-06 v1

作者: Aqsa Nasrullah , M. Jamil Aslam , Saba Shafaq

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摘要

2015 年，LHCb 合作组利用 3 fb $^{-1}$ 的数据，在 $15 < q^2(=s) < 20$ GeV $^2$ 范围内测量了 $\frac{d{\mathcal{B}}}{dq^2}$ 以及轻子侧和强子侧的前后不对称性，分别记为 $A^\ell_{FB}$ 和 $A^{\Lambda}_{FB}$ 。受这些测量的启发，我们在标准模型 (SM) 和一族非普适 $Z^{\prime}$ 模型中，分析了在大反冲和小反冲下依赖于 $q^2$ 的 $\Lambda_b \to \Lambda (\to p \pi ) \mu^+\mu^-$ 角观测量。在本研究中，我们使用了最近完成的高精度格点 QCD 形因子计算，这些计算具有良好控制的误差，特别是在 $15 < s < 20$ GeV $^2$ 的区间内。利用 $\Lambda_b \to \Lambda (\to p \pi ) \mu^+\mu^-$ 衰变的完整四折叠角分布，我们首先计算了这些观测量在 SM 中的值，并在适当的 $s$ 区间内将其数值与测量结果进行了比较。如果 SM 预测与测量结果之间存在可能的差异，我们试图探讨这些差异是否可以通过额外的中性 $Z^{\prime}$ 玻色子来容纳。此外，在 LHCb 实验中，双缪子纵向极化分数 $F_{L}$ 在 $15 < s < 20$ GeV $^2$ 区间内的测量值为 $0.61^{+0.11}_{-0.14}\pm 0.03$ 。我们发现，在该区间内， $Z^{\prime}$ 模型中得到的值与观测值接近。在比较了这些观测量的结果之后，我们提出了一些其他观测量，并计算了它们在 SM 和 $Z^{\prime}$ 模型中不同 $s$ 区间内的值。我们表明，对这些观测量在多个 $s$ 区间内的实验观测有助于检验 SM 的预测，并揭示这些衰变中由于 $Z^{\prime}$ 模型而产生的新物理 (NP) 贡献。

关键词

角观测量 Lambda_b 衰变标准模型 Z-prime 模型格点 QCD 高能物理

引用

@article{arxiv.1803.06885,
  title  = {Analysis of Angular Observables of $\Lambda_b \to \Lambda (\to p\pi)\mu^{+}\mu^{-}$ Decay in Standard and $Z^{\prime}$ Models},
  author = {Aqsa Nasrullah and M. Jamil Aslam and Saba Shafaq},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.06885},
  year   = {2019}
}

备注

28 pages, 4 figures, A version accepted for Publication in PTEP

在标准模型与 $Z^{\prime}$ 模型中对 $\Lambda_b \to \Lambda (\to p\pi)\mu^{+}\mu^{-}$ 衰变角观测量分析

摘要

关键词

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