s→d 半轻子跃迁中的新物理:稀有超子衰变与 kaon 衰变之比较
高能物理 - 唯象学
2022-02-25 v2 高能物理 - 实验
摘要
我们研究了稀有超子衰变探测 s→dνν̄ 与 s→dℓ⁺ℓ⁻ 跃迁中短距离结构的潜力。超子到中微子的衰变(B₁→B₂νν̄)可利用重子手征微扰论确定的形状因子可靠预言。与相应的 kaon 衰变相比,其衰变率对不同的短距离算符敏感,且在标准模型中其分支比处于 10⁻¹⁴~10⁻¹³ 范围。在低能有效论框架下,我们发现 BESIII 对 B₁→B₂νν̄ 衰变的预期测量,将给出比当前来自其 kaon 兄弟衰变 K→ππνν̄ 的限制更强、关于纯轴矢量电流 d̄γ_μγ₅s 中新物理的约束。另一方面,尽管超子到带电轻子的衰变由长程强子贡献主导,但如轻子前后向不对称性之类的角可观测量对长程与短程贡献间的干涉敏感。我们讨论了在 kaon 衰变 K_L→μ⁺μ⁻ 与 K⁺→π⁺μ⁺μ⁻ 相较之下,对该可观测量潜在测量的新物理灵敏度。我们得出结论:除在 (d̄γ^μs)(ℓ̄γ_μγ₅ℓ) 与 (d̄γ^μγ₅s)(ℓ̄γ_μℓ) 电流中存在新物理的两种情形外,当前 kaon 限制比可能由 Σ⁺→pμ⁺μ⁻ 获得的限制好几个数量级。最后我们指出,在将低能有效场论与 UV 中的新物理模型相联系时,重整化群演化的圈效应在此背景下十分重要。
引用
@article{arxiv.2112.11979,
title = {New physics in $s\to d$ semileptonic transitions: rare hyperon vs. kaon decays},
author = {Li-Sheng Geng and Jorge Martin Camalich and Rui-Xiang Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11979},
year = {2022}
}
备注
27 pages, 1 figure, 5 tables. Matches published version