2016/12/08 by Suchismita Sahoo, Rukmani Mohanta
Computer Science · Physics and Astronomy · #Boson #Branching fraction #Computational Physics and Python Applications #Large Hadron Collider #Leptoquark #Mixing (physics) #Parameter space #Particle physics theoretical and experimental studies #Physics beyond the Standard Model #Quantum Chromodynamics and Particle Interactions #Scalar (mathematics) #hep-ph
paper · pdf · doi:10.1088/1361-6471/aa577e
19 pages, 1 figure
arxiv created 2016/12/08 · openalex created_date 2017/01/06 · openalex publication_date 2017/01/06 · arxiv updated 2017/03/08 · openalex updated_date 2026/08/05
Abstract We investigate the effect of scalar leptoquarks and family non-universal <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo accent="true" form="prefix">′</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> bosons on the rare leptonic decays of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo form="prefix">,</mml:mo> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">*</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> mesons, mediated by the flavour-changing neutral-current transitions <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>b</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>l</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>l</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">−</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> . They are sensitive to a variety of new physics operators as opposed to the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mo form="prefix">,</mml:mo> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> leptonic modes and, hence, can provide an ideal testing ground to look for new physics beyond the Standard Model (SM). We work out the constraint on new physics parameter space using the measured branching ratios of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mo form="prefix">,</mml:mo> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">−</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> processes and the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mover accent="true"> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> mixing data. Using the constrained parameters we estimate the branching ratios of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mo form="prefix">,</mml:mo> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">−</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mspace width="0.25em"/> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>e</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>e</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo form="prefix">−</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:math> processes. We find that the branching ratios are reasonably enhanced from their corresponding SM values in the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>X</mml:mi>