任意参考系下粒子衰变产生顶夸克的极化

在大多数超出标准模型的模型中，顶夸克在由某种较重粒子（如胶微子或标量顶夸克）衰变产生时预期是极化的。在实验或模拟中，极化是通过顶夸克衰变产物的分布来构建的。本文中，我们提出一个顶夸克极化估计量，它仅依赖于其母粒子的运动学（除了母粒子到顶夸克的衰变耦合），并以衰变粒子静止系中预期的顶夸克极化形式给出。该估计量使得无需进行完整模拟即可估计顶夸克极化。我们发现该估计量与母粒子的产生角、顶夸克衰变角（对于非极化母粒子）以及母粒子的自旋无关。我们通过大型强子对撞机上胶微子和标量顶夸克衰变为顶夸克的例子，研究了在母粒子具有有限宽度时该估计量的质量。我们还指出，对于当前在“自然”场景下预期的胶微子和顶标量夸克质量谱，胶微子衰变中产生的顶夸克的极化可以唯一地追踪标量顶夸克部分的混合角。