新物理在 $\Lambda_b\to\Lambda_c \tau\bar\nu_\tau$ 衰变中效应的研究

近期 ${\cal R}(D^{(*)})$ 的实验结果相对标准模型（SM）偏离 $3.1\sigma$，暗示存在影响 $b\to c \tau \bar\nu_\tau$ 跃迁的新物理（NP）。受此启发，我们研究 $\Lambda_b\to\Lambda_c \tau\bar\nu_\tau$ 衰变中可能的 NP 效应。为此，假定中微子为左手性，我们详细计算了含所有可能四费米子算符的 $\Lambda_b\to\Lambda_c \ell\bar\nu_\ell$ 衰变的螺旋度振幅。基于格点 QCD 计算给出的 $\Lambda_b\to\Lambda_c$ 形状因子最新结果，我们以模型无关方式研究这些衰变。计算了微分与总分支比及其他可观测量。在 SM 中，我们得到比值 ${\cal R}(\Lambda_c)=0.33\pm0.01$。假设 NP 仅影响第三代费米子，我们给出 ${\cal R}(D)$、${\cal R}(D^*)$ 与 ${\\cal R}(\Lambda_c)$ 间的关联。我们对各算符的威尔逊系数相对于不同可观测量的最新实验数据做了最小 $\chi^2$ 拟合。发现左手标量算符 ${\cal O}_{SL}$ 显著 affect 分支比，且比值 ${\cal R}(\Lambda_c)$ 可增强达 $30\%$。对其他算符，该比值达 $0.38\pm0.02$，比 SM 预言大 $20\%$。利用单 NP 算符拟合的威尔逊系数，我们还对 $\Lambda_b\to\Lambda_c \tau\bar\nu_\tau$ 的物理可观测量给出预言。此外，我们也研究了三种典型 NP 模型对 $\Lambda_b\to\Lambda_c \tau\bar\nu_\tau$ 的效应。希望我们的结果能在当前 LHCb 实验与未来高能实验中得到检验。