改进的 $\eta^{(\prime)}\to \ell^+ \ell^-$ 标准模型预测

罕见衰变 $\eta^{(\prime)}\to\ell^+\ell^-$, $\ell\in\{e,\mu\}$，在标准模型中因其 chirality 结构以及所需将 lepton 线附加到 $\eta^{(\prime)}\to\gamma^*\gamma^*$ 矩阵元的环而高度抑制。后者由单一标量函数描述，即过渡形式因子，该形式因子最近在标准模型下对 $\eta^{(\prime)}$ 的上下界贡献方面进行了详细研究。基于这些结果，我们评估了相应的 $\eta^{(\prime)}$ dilepton 衰变预测，并对渐近贡献进行了改进评估，包括伪标量质量效应。特别是，$\eta^{(\prime)}$ 过渡形式因子的离散表示允许我们首次对除主导两光子切割之外的次要通道引起的虚部进行稳健评估。我们的最终结果为 Br$[\eta\to e^+e^-]=5.37(4)(2)[4]\times 10^{-9}$，Br$[\eta\to \mu^+\mu^-]=4.54(4)(2)[4]\times 10^{-6}$，Br$[\eta'\to e^+e^-]=1.80(2)(3)[3]\times 10^{-10}$，Br$[\eta'\to \mu^+\mu^-]=1.22(2)(2)[3]\times 10^{-7}$，其中错误分别指归一化 branching fraction 的不确定性、从 Br$[\eta^{(\prime)}\to\gamma\gamma]$ 传播的误差以及总体不确定性。$\eta\to\mu^+\mu^-$ 的 branching fraction 与实验存在轻微 $1.6\sigma$ 的张力，我们探讨了可在标准模型之外的物理界限。