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增强的 $B \to K \nu \bar \nu$ 分支比的含义

高能物理 - 唯象学 2023-12-15 v3

摘要

Belle II实验已报道由 bsννˉb \to s \nu \bar \nu 跃迁介导的稀有衰变。B+K+ννˉB^+ \to K^+ \nu \bar \nu 衰变的分支比相对于标准模型值被发现有所增强。若仅从表面看,其含义是深远的:要么在(多)TeV尺度上轻子味普适性被破坏,要么涉及轻的新物理。一般而言,若 B(B+K+ννˉ)\mathcal{B}(B^+ \to K^+ \nu \bar \nu)1σ1 \sigma2σ2 \sigma)下超过 1.2105(1.3105)1.2 \cdot 10^{-5} \, (1.3 \cdot 10^{-5}),上述结论成立,且随着 BKννˉB \to K^*\nu \bar \nu 分支比上限的降低而收紧,该上限处于Belle II实验的可及范围内。鉴于对 Δb=Δs=1|\Delta b|=|\Delta s|=1 过程中电子-缪子普适性破坏的强约束,可行的解释是仅与tau味耦合的、质量为 (510)(5-10) TeV树级新物理媒介粒子,或破坏轻子味的媒介粒子。此外,通常要求与左手和右手夸克均有相近大小的耦合,这意味着非最小BSM(超出标准模型)扇区需精心平衡以符合味约束。Bs0invisiblesB_s^0 \to \text{invisibles} 衰变可揭示新物理是轻还是重。在前一种情况下,分支比可高达 10510^{-5}

关键词

引用

@article{arxiv.2309.00075,
  title  = {Implications of an enhanced $B \to K \nu \bar \nu$ branching ratio},
  author = {Rigo Bause and Hector Gisbert and Gudrun Hiller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.00075},
  year   = {2023}
}

备注

7 pages, 3 figures. v2: References and clarifications to Eqs.(3),(21),(22), and the model sections added, upper limit Bs to nothing corrected. v3: Discussion on b--> s tau tau couplings improved (new Fig. 3), minor corrections and references added