通过准弹性 $e^- p \to \Lambda_c \tau^-$ 散射过程中 $\tau$ 轻子的极化分量探测新物理

运动学限制了对由夸克级 $c\to u \ell \tau$ 跃迁介导的稀有粲衰变探索带电轻子味破坏过程的能力。为了填补这一空白，我们提议通过准弹性散射过程 $e^-p\to \tau^-\Lambda_c$ 和 $\tau$ 轻子的极化来探索新物理 (NP)。作为 $\tau$ 极化的分析模式，我们考虑衰变 $\tau^-\to \pi^-\nu_{\tau}$、$\tau^-\to \rho^-\nu_{\tau}$ 和 $\tau^- \to \ell^-\bar{\nu}_{\ell}\nu_{\tau}$，并表明可以通过分析 $\tau$ 可见衰变产物的运动学来提取 $\tau$ 极化分量。在一般低能有效拉格朗日量的框架下，我们对极化分量的各个方面进行了详细分析，并仔细审查了可能的 NP 信号。利用一个即将进行的实验装置，我们最终证明了该级联过程有望获得可观的事例率，并且即使在最坏的情况下——完全没有观测到信号——与高能对撞机上的高-$p_T$ 双轻子不变质量尾部相比，它仍然能提供具有竞争力的约束 NP 的潜力。