重夸克偶素的辐射轻子衰变

本研究在 NRQCD 框架下将重夸克偶素 $X$ 视为 $Q$ 与 $\bar{Q}$ 的束缚态（在 LO 水平上处理），其中 $Q$ 代表粲夸克或底夸克，借此考察重夸克偶素 $X$ 的性质。我们重访了辐射轻子衰变 $X\rightarrow \gamma l^{+} l^{-}$ 的分支比，并在 $X$ 的静止系中分析了末态粒子的角分布与能量/动量分布。此外，我们应用从 $X$ 静止系到 $l^+ l^-$ 质心系的洛伦兹变换，建立了宽度 ${\Gamma_{X \rightarrow \gamma l^{+} l^{-}}}$ 与 ${\Gamma_{X \rightarrow l^{+} l^{-}}}$ 之间的联系。当将该联系与文献中针对各种 $X$ 态（如 $J/\Psi$、$\Psi(2S)$、$\Upsilon(1S)$ 和 $\Upsilon(2S)$）所记载者（除以 $2\pi$）比较时，通常可发现约或低于 10\% 的相对差异，这与 $O(\alpha)$ 和 $O(v^4)$ 的 NLO 修正相当。然而，我们观察到 ${\Gamma_{\Psi(2S) \to \gamma \tau^+ \tau^-}}$ 与 ${\Gamma_{\Psi(2S) \to \tau^+ \tau^-}}$ 之比存在显著偏差，我们的预测比文献值大四倍。本研究所得结果在描述 QED 辐射过程方面具有实际意义，并有助于研究与重夸克偶素衰变相关的 QCD 过程及新物理的搜寻。