2026/03/16 by Qazi Maaz Us Salam, Anamta Asif, Ishtiaq Ahmed +1
Physics and Astronomy · #Particle physics theoretical and experimental studies #Quantum Chromodynamics and Particle Interactions #Neutrino Physics Research
paper · pdf · doi:10.1140/epjc/s10052-026-15929-0
Abstract We investigate the effects of polarization on several physical observables in the semileptonic decay Ξ cc++ → Ξ c+ ℓ ν ℓ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>cc</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>ℓ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> <mml:msub> <mml:mi>ν</mml:mi> <mml:mi>ℓ</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> . We analyze the polarization effects of the particles involved in the decay, namely Ξ cc++ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>cc</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , Ξ c+ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> , and the charged muon ℓ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>ℓ</mml:mi> </mml:math> . Using the form factors obtained from QCD sum rules, we compute the q2 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> -dependent observables including the differential branching ratio, forward–backward asymmetry, and polarization asymmetries for both longitudinal and transverse polarization states. We also define and examine several polarization ratios and discuss correlations among different observables. In addition, we evaluate the lepton flavor universality ratio defined as \mathcal RΞ c+(μ /e) ≡ \mathcal D(Ξ cc++→ Ξ c+μ +ν μ )/\mathcal D(Ξ cc++→ Ξ c+e+ν e) <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>R</mml:mi> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>≡</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>cc</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>ν</mml:mi> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>cc</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>ν</mml:mi> <mml:mi>e</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> and analyze its behavior over the available dynamical range. Our results show that these observables are quite sensitive to polarization effects, and can provide suitable probes for testing Standard Model predictions.