搜索B^{0}→K^{*0}τ^{+}τ^{-} 在贝尔二号实验中的衰变

科学领域:

• 粒子物理学 粒子物理学
• 高能物理 高能物理
• 标准模型物理学的标准模型.

背景情况:

• 味道变化的中性电流衰变是标准模型预测的罕见过程.
• 对这些衰变的实验性搜索测试了标准模型的预测,并探测了超越标准模型的新物理学.
• B^{0}→K^{*0}τ^{+}τ^{-}衰变特别有趣,因为它涉及具有较大质量的t子.

研究的目的:

• 为了寻找罕见的调味变化的中性电流衰变B^{0}→K^{*0}τ^{+}τ^{-}.
• 用贝尔二号实验的数据来设定这个衰变的分支部分的上限.
• 为B^{0}→K^{*0}τ^{+}τ^{-}分支分数提供迄今为止最严格的约束.

主要方法:

• 使用了SuperKEKB电子对 positron碰撞器Belle II实验收集的365 fb^{-1}数据样本.
• 重建了一个哈德龙衰变模式中的B介质子及其伴侣B介质子分解为K^{*0}和两个 τ子.
• 在最终状态中重建了t子,包括电子,子,带电的pion,带电的r meson和中微子.

主要成果:

• 在90%的置信级别下确定了B(B^{0}→K^{*0}τ^{+}τ^{-}) <1.8×10^{-3}的分支分数的上限.
• 这一结果代表了迄今为止关于这种衰变的最严格的约束.
• 该搜索为测试罕见B介质子衰变的理论模型提供了有价值的数据.

结论:

• 贝尔II实验已经为B^{0}→K^{*0}τ^{+}τ^{-}衰变的分支分数设定了一个新的,世界上最严格的上限.
• 这一结果限制了新的物理场景,可以增强这种罕见的衰变.
• 贝尔II的进一步数据收集和分析将继续提高对罕见B介质子衰变的敏感性.