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基于近期数据的含不可见单态粒子的味改变中性流粲强子衰变

高能物理 - 唯象学 2023-12-04 v4 高能物理 - 实验

摘要

带有丢失能量 (̸ ⁣ ⁣E)(\not\!\!E) 的粲强子味改变中性流(FCNC)衰变可作为寻找新物理迹象的潜在有希望的场所,因为标准模型背景受到极强压制。近期实验已对若干此类过程进行了搜寻,具体而言,Belle 合作组搜寻了 D0̸ ⁣ ⁣ED^0\to\,\not\!\!E,BESIII 合作组搜寻了 D0π0̸ ⁣ ⁣ED^0\to\pi^0\,\not\!\!EΛc+p ⁣̸ ⁣ ⁣E\Lambda_c^+\to p\!\not\!\!E,从而得到其分支比的上限。我们考虑这些过程以阐明夸克跃迁 cu ⁣̸ ⁣ ⁣Ec\to u\!\not\!\!E 的可能贡献,其中由一对携带丢失能量的不可见无自旋玻色子带走能量,并假设它们并非彼此的电荷共轭因而可具有不等质量。我们发现这些数据具有互补性:它们约束了不同的底层算符集合且未覆盖相同的玻色子质量范围,但存在尚不可及的参数区域。由允许的参数空间,我们指出其他 DD 介子衰变(如 Dρ̸ ⁣ ⁣ED\to\rho\,\not\!\!E)以及粲重子衰变 Ξc(Σ,Λ)̸ ⁣ ⁣E\Xi_c\to(\Sigma,\Lambda)\,\not\!\!E 可具有可观的分支比,从而可提供对新物理相互作用的进一步探测。我们强调了 D0γ ⁣̸ ⁣ ⁣ED^0\to\gamma\!\not\!\!E 的重要性,该过程尚未被搜寻,但可触及其他模式无法到达的部分参数空间。此外,我们考察了一种情形,其中不可见粒子为费米子,即无菌中微子,且一个标量轻夸克介导 cu ⁣̸ ⁣ ⁣Ec\to u\!\not\!\!E。我们讨论了上述界限对该模型的启示。我们在不同情形下对各类粲强子衰变所作预言或可在不久的将来由 BESIII 与 Belle II 检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.05333,
  title  = {FCNC charmed-hadron decays with invisible singlet particles in light of recent data},
  author = {Geng Li and Jusak Tandean},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05333},
  year   = {2023}
}

备注

26 pages, 38 figures, Published version