包含四代重夸克的强弱中性电流
高能物理 - 唯象学
2010-02-03 v3
摘要
我们研究了在具有四代的标准模型中涉及重夸克的各种FCNC。After imposing B→X_sγ, B→X_sl^+l^-和Z→b\bar{b}约束后,我们发现Z→s\bar{b}+\bar{s}b的分支比可以提高约一个数量级至10^-7,而t→cZ, cH衰变可达10^-6,这些在标准模型中高出多个数量级。然而,这些速率对短期来言仍不可观测。随着LHC时代的到来,我们关注涉及第四代b'和t'夸克的FCNC衰变。我们计算了环绕FCNC衰变b'→bZ, bH, bg, bγ以及t'→tZ, tH, tg, tγ的速率。如果|V_{cb'}|约为|V_{cb}|≈0.04,树型b'→cW衰变将占主导地位,这会给b标记带来挑战。对于|V_{cb'}|≪|V_{cb}|,b'→tW将占主导,b'→t'W*也可能开启,导致通过b'\bar b'→b\bar b W^+W^-W^+W^-的四倍W信号。若m_{b'}仅高于200 GeV,FCNC b'→bZ, bH衰变仍可能占主导。在t'的情况下,一般t'→bW占主导,因此其行为类似于重顶夸克。对于b'和t',除了引人注目的轻b'情况外,FCNC衰变在10^-4 -10^-2范围内,在LHC上可被探测。对于可能的未来ILC,我们发现FCNC e^+e^-→b\bar s, t\bar c的相关产生灵敏度不足,而e^+e^-→b'\bar b和t'\bar t可更好地被探测。Tevatron Run-II仍可探测较轻的b'或t'情形。LHC要么发现第四代并测量FCNC速率,要么可否定地排除第四代。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0602035,
title = {Flavor Changing Neutral Currents involving Heavy Quarks with Four Generations},
author = {Abdesslam Arhrib and Wei-Shu Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0602035},
year = {2010}
}
备注
31 pages, 15 eps figures, version to appear in JHEP