The fourth family: a simple explanation for the observed pattern of anomalies in B-CP asymmetries
我们发现,第四个家庭的夸克与$m_{t'}$在(400 - 600)GeV的范围内提供了一个相当简单的解释,已观察到的几个新的物理迹象,涉及CP不对称的b夸克。4 $\times$ 4混合矩阵的内置层次使得$t'$容易地向$\sin 2 β$提供如在$B \to ψK_s$中测量的所需的{ \it扰动}($\approx 15%$),并且同时是$B_s \to ψϕ$中CP不对称性的主要来源。$B_s \toψϕ$和$B_d\toϕK_s$中CP不对称性之间的相关性表明为$m_{t'} \approx$(400 - 600)GeV。如此重的质量表明,第四族在电弱对称性破缺中起着重要作用。
2009-12-20 hep-ex hep-ph
A unified explanation of $b \to s μ^+ μ^-$ anomalies, neutrino masses and $B\rightarrow πK$ puzzle
半轻子$B$衰变中的异常现象可能预示着标准模型(SM)之外的新物理。在非轻子$B \to πK$衰变中还有一个更古老的谜团。解决半轻子和非轻子难题所需的新粒子,即细夸克和双夸克,也可以产生中微子质量和圈级混合。我们表明,一个一致的框架来解释的$B$异常和中微子的质量是可能的,我们对某些罕见的非轻子$B$衰变的预测。
2019-09-27 hep-ph
Neutrino Anomalies without Oscillations
我回顾了三个中微子异常(太阳,大气和LSND)的解释,超越了“传统”的质量混合引起的中微子振荡。其中一些也需要非零的中微子质量。
1999-10-07 hep-ex hep-ph
Towards a Robust Exclusion of the Sterile-Neutrino Explanation of Short-Baseline Anomalies
针对短基线中微子异常的惰性中微子解释,本文结合PROSPECT约束并分析三维参数空间,证明MicroBooNE已覆盖MiniBooNE的2σ偏好区,SBND与ICARUS未来可实现4σ以上检验。
2025-03-17 hep-ex hep-ph
Testing Explanations of Short Baseline Neutrino Anomalies
对中微子振荡的实验观察深刻地影响了中微子物理学,从理论上得到很好的理解到需要超越粒子物理学标准模型的新物理学。事实上,中微子质量的神秘性意味着存在着以前从未观察到的新粒子,通常被称为无菌中微子,因为它们不会经历标准的弱相互作用。虽然中微子振荡测量进入了精确时代,达到了1000倍的精度,但许多实验结果显示出与标准模型的显著差异,其基线比典型的振荡基线短得多,如LSND,MiniBooNE,镓实验和反应堆反中微子测量。这些短基线的异常现象可以用一个质量在$1-10~\text{eV}$范围内的轻无菌中微子的加入来解释,然而,在许多零实验观测中,它处于强烈的张力中。另一种解释是,在$1-500~\text{MeV}$中有质量的无菌中微子可以解决这个问题。在这里,我们测试两类模型。一方面,我们寻找在短基线收集的数据集,这可以限制重无菌中微子模型。我们发现,极小模型是完全受约束的,但该模型的几个扩展可能会削弱当前的约束,并与当前和未来的数据集进行测试。另一方面,我们测试的中微子振荡在短基线的存在下,由光无菌状态引起的,与MicroBooNE实验,液氩时间投影室专门设计来解决每个中微子相互作用的细节收集的数据。我们报告了两种分析的无效结果,进一步限制了短基线异常的可能解释空间。如果短基线异常之谜的背后隐藏着新的物理学,那么它绝对不是一个简单的模型所能描述的。
2022-09-27 hep-ex hep-ph
Towards a unified explanation of $R_{D^{(\ast)}}$, $R_{K}$ and $(g-2)_μ$ anomalies in a left-right model with leptoquarks
我们提出了一个统一的解释$B$ -衰变异常$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K}$连同异常μ子磁矩,符合从轻子衰变率和$D^0-\bar{D}^0$,$B_{s}^0-\bar{B}_{s}^0$混合的当前测量的约束,在一个最小的左右对称规范理论的框架内,由$E_{6}$自然容纳leptoquark的低能子群之一的动机。
2016-11-01 hep-ph
Stringy explanation of $b \to s \ell^+ \ell^-$ anomalies
我们表明,最近的异常$b \to s \ell^+ \ell^-$过渡所观察到的LHCb合作可以容纳在字符串激励模型与低质量$Z^{\prime}$规范玻色子。这种$Z^{\prime}$规范玻色子可以在低弦尺度的紧化中得到。我们考虑了一类相交D膜模型,其中不同的夸克族和轻子族同时在不同的D膜相交处实现。通过弦$Z^{\prime}$来解释$b \to s \ell^+ \ell^-$异常,对这些可行的D膜结构设置了重要的限制。
2016-02-03 hep-ph hep-th
A mirror world explanation for the Pioneer spacecraft anomalies?
我们表明,先锋10/11航天器的异常加速可以解释,如果有一些镜像气体或镜像尘埃在我们的太阳系。
2001-08-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Sterile Neutrinos with Altered Dispersion Relations as an Explanation for Neutrino Anomalies
最近,MiniBooNE合作组在(反)μ介子-(反)电子-中微子振荡数据中证实了它的反常过剩.结合LSND实验的长期结果,这相当于标准模型之外的新物理学的6.1西格玛证据。在本文中,我们开发了一个框架,3个活动和3个不育中微子与改变色散关系,提供了一种机制来解释这些异常,而不与其他中微子振荡实验中的异常中微子消失的情况下冲突。
2021-01-29 hep-ph
Combined explanations of $B$-physics anomalies, $(g-2)_{e, μ}$ and neutrino masses by scalar leptoquarks
我们通过引入TeV尺度的标量轻子夸克来产生中微子质量,从而扩展了标准模型(SM)的内容,并解释了目前观察到的一些偏离SM预测的现象,包括带电轻子(电子和μ子)的反常磁矩和$B$ -物理异常($R_{K^{(*)}}$和$R_{D^{(*)}}$)。该模型由$\text{SU}(2)_L$单重态轻夸克$S_1\sim (\bar{3}, 1, 1/3)$、二重态轻夸克$\tilde{R}_2\sim (3, 2, 1/6)$和三重态轻夸克$S_3\sim (\bar{3}, 3, 1/3)$组成。我们结合了低能轻子味破坏,介子衰变和混合观测量所产生的约束。我们进行了详细的唯象分析,并确定了最小化的纹理leptoquark汤川矩阵,以适应统一的解释的异常和中微子振荡数据。
2022-11-02 hep-ph
A Minimal Explanation of Flavour Anomalies: B-Meson Decays, Muon Magnetic Moment, and the Cabibbo Angle
在半轻子荷电和中性流B衰变、μ子磁矩和卡比博角的提取中观察到了与标准模型的显著偏离。我们提出,这些偏差指向一个新的物理效应的相干模式引起的两个标量介质,一个leptoquark $S_1$和一个带电的单线态$ϕ^+$。虽然$S_1$可以提供充电电流$B$ -衰变和μ子磁矩的解决方案,并且$ϕ^+$可以独立地适应卡比博角异常,但它们的单回路水平协同作用也可以解决中性电流$B$ -衰变。这个框架提供了最低限度的解释,上述异常,而与所有其他现象学的限制。
2021-06-01 hep-ph
B-physics anomalies: a guide to combined explanations
出于额外的实验提示的轻子味普适性违反B衰变,无论是在充电和中性电流过程中,我们分析了必要的成分,提供一个组合描述这些现象。通过有效场论(EFT)的方法,基于新物理学的假设主要耦合到第三代左手夸克和轻子,我们显示这是如何可能的。我们演示,特别是,如何解决所带来的问题,电弱精度测试和直接搜索,而自然的选择模型参数,在上下文中的$U(2)_q \times U(2)_\ell$味对称。我们通过TeV范围内的显式介质的简化模型进一步证明了一般的EFT结果:有色标量或矢量leptoquark和无色矢量。其中,一个$SU(2)_L$的情况下,单线矢量leptoquark出现作为一个特别简单和成功的框架。
2017-10-18 hep-ex hep-ph
Radiative magnification of neutrino mixings and a natural explanation of the neutrino anomalies
我们表明,中微子混合模式与大气中微子问题所需的大混合和太阳中微子问题的小混合角MSW解决方案,可以自然地产生通过辐射放大,即使所有的混合角在跷跷板规模可能很小。这可以解释中微子异常以及夸克-轻子统一理论背景下的CHOOZ约束,其中夸克和轻子混合角在高尺度下预计是相似的。我们还指出了4个$ν$混合的情况下,这种机制的辐射放大可以提供一个自然的解释。
2000-02-16 hep-ph
Explanations for anomalies of muon anomalous magnetic dipole moment, $b\to s μ\barμ$ and radiative neutrino masses in a leptoquark model
根据最近的实验报道,我们提出了一个能同时解释μ子反常磁偶极矩和$b\to s μ\barμ$反常现象的轻子模型。在这里,我们满足几个严格的限制,如$μ\to eγ$和介子混合。此外,我们还发现这些细夸克在不引入任何额外对称性的情况下,在单圈水平上产生微小的中微子质量。我们有数值分析,并显示我们的参数空间是如何限制的程度。
2021-08-11 hep-ph
Discrepancies in simultaneous explanation of Flavor Anomalies and IceCube PeV Events using Leptoquarks
轻子夸克被认为可以解决预期和观察到的现象之间的各种差异。本文证明了超荷7/6的标量二重态轻子夸克可以同时解释最近测量的$R_{K}$、$R_{K^*}$、μ子反常磁矩的过剩以及IceCube HESE数据中观测到的过剩。为了选择合适的耦合,味异常产生在一个循环的水平和冰立方数据解释通过共振产生的轻夸克。从LHC搜索的几个限制施加在模型参数空间。
2018-05-16 hep-ph
Combined explanation of $W$-mass, muon $g-2$, $R_{K^{(*)}}$ and $R_{D^{(*)}}$ anomalies in a singlet-triplet scalar leptoquark model
除了通过各种独立实验在μ子$g-2$、$R_{K^{(*)}}$和$R_{D^{(*)}}$观测值中发现的长期存在的异常之外,CDF协作组还在$W$玻色子质量中发现了另一个重要的异常。这些异常现象可能在基本层面上交织在一起,并有一个单一的新物理学解释。在本文中,我们提出了一个同时解决这些异常与两个标量leptoquark大致相等的质量-一个弱单线态$S_1$和其他弱三线态$S_3$ -通过希格斯门混合。该解决方案只有几个新的耦合和TeV尺度的轻夸克,使解决方案在大型强子对撞机测试。我们把一个下限和上限的leptoquark质量在这个设置从目前的大型强子对撞机的数据和假设,所有新的耦合在微扰限制。
2022-11-18 hep-ph
Pati-Salam explanations of the B-meson anomalies
我们提供了一个组合的解释越来越诱人的$B$介子异常,无论是在$R_{K^{(*)}}$和$R_{D^{(*)}}$,在Pati-Salam模型与最小的物质含量。这个著名的模型基于规范群$SU(4)_{LC} \times SU(2)_L \times SU(2)_R$,自然包含了各种具有相关和限制耦合的标量轻夸克。特别是,我们表明,在表示$(\overline{10}, 3, 1)$和它的右手宇称伙伴$(\overline{10}, 1, 3)$的跷跷板激励标量leptoquark可以解决这两个异常,而相关的观测,如$B \to Kνν$和$B \to K μτ$可测试的预测。$R_{K^{(*)}}$异常的解单独与II型跷跷板中微子质量结构有关。解释$R_{D^{(*)}}$还需要存在一个轻的右手中微子,它限制了模型的紫外结构。
2018-12-12 hep-ph
Explanations of the Tentative New Physics Anomalies and Dark Matter in the Simple Extension of the Standard Model (SESM)
本文重新研究标准模型简单扩展(SESM),通过幺正性约束、完整标量势及暗物质共湮灭过程分析,找到能同时解释B物理异常、缪子反常磁矩、W玻色子异常和暗物质且符合现有实验限制的参数空间。
2025-07-06 hep-ph
Combined explanation of the B-anomalies
有四种树级新物理模型可以同时解释$b\to s μ^+ μ^-$和$b \to c\ell \bar ν$异常。它们是S3、U3和U1轻夸克以及一个标准模型的三重矢量玻色子(VB)。在这次演讲中,我描述了这些模型与一般耦合的分析。我们发现,即使在这种最一般的情况下,S3和U3也被排除在外。对于U1模型,我们讨论了来自轻子味破坏过程的约束的重要性。至于VB模型,它被排除在附加的树水平的限制和LHC上的高质量共振双μ子对的界限。这个结论是在没有任何关于NP耦合的假设的情况下得出的。
2019-06-30 hep-ph
Combined explanations of B-physics anomalies: the sterile neutrino solution
在本文中,我们提供了一个带电的和中性电流$B$ -物理异常的综合解释假设存在一个轻的无菌中微子$N_R$的贡献的$B \to D^{(*)} τν$过程。我们特别关注两个简化的模型,其中介质的味道异常是矢量leptoquark $U_1^μ\sim ({\bf 3}, {\bf 1}, 2/3)$或标量leptoquark $S_1 \sim ({\bf \bar 3}, {\bf 1}, 1/3)$。我们发现,$U_1^μ$可以成功地再现所需的偏差,从标准模型,而在同一时间与所有其他的味道和精度可观的兼容。标量轻夸克反而在$B_s$混合和中性流异常之间引起张力。对于这两种状态,我们提出的限制和未来的预测,从直接搜索在大型强子对撞机发现,而目前这两种模式是完全允许的,所有的参数空间将测试更多的光度。最后,我们详细地研究了无菌中微子$N_R$的宇宙学约束以及它成为暗物质候选者的条件。
2018-09-03 hep-ph
Explanation of electron and muon g-2 anomalies in the MSSM
μ子和电子的反常磁矩的实验值与标准模型的预言相差很小,这可能是新物理的一个暗示。这些偏差的大小和符号在电子和μ子之间是不同的和相反的,这使得很难在不引入大的味道破坏效应的情况下在一致的模型中解释这两种异常。结果表明,它们可以同时解释在最小超对称标准模型(MSSM)的电子和μ子部门之间的不同安排的双slepton和chargino sneutrino贡献的大小。MSSM光谱的特点是非常轻的电子和类似于维诺的电荷子,而它们可以逃避LHC的限制,由于简并光谱。
2019-09-20 hep-ph
Revisiting R-parity violating interactions as an explanation of the B-physics anomalies
在过去的几年里,据报道,$R_{D^{(*)}}$和$R_{K^{(*)}}$的比值与相关的标准模型预测有很大的偏差,暗示可能违反了轻子味普适性和新物理学的窗口。我们调查在多大程度上包括R-宇称违反耦合的最小超对称标准模型可以同时提供一个更好的拟合异常。我们进行这种分析采用近似的,非阿贝尔$\mathcal{G}_f=U(2)_q \times U(2)_\ell$味对称,其特点是一个自然的解释,适当的层次结构的R-奇偶违反耦合。我们发现,在一个超对称的光谱与更重的左手二重态超伙伴的要求下,我们的假设有利于在树级充电电流$B \to D^{(*)} τ\overlineν$相当大的增强,而由$b \to s\ell^+\ell^-$引起的异常接收到近似$30 \%$的改善。与所有相关的低能量限制的一致性进行评估。
2019-01-14 hep-ph
BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies
巴克桑无菌中微子实验(BEST)目前正处于生产人工中微子源Cr-51的阶段,镓暴露将于7月开始,持续3个月。虽然BEST的目标是专门研究镓中微子异常(SAGE和GALLEX实验),但它可以做得更多,而且很容易估计它在测试反中微子(反应堆)异常的无菌中微子解释方面的能力。我们观察到一个中等的敏感性,该区域在模型参数空间(无菌中微子质量和混合与活性电子中微子)概述了旧反应堆反中微子异常和最适合的DANSS实验,而中微子-4最喜欢的区域落在最好的棒球场。特别是通过分析SAGE+GALLEX和Neutrino-4 $χ^2$的分布发现,Neutrino-4结果与镓异常完全一致,组合异常的意义几乎达到4 $σ$级别。如果BEST证实了中微子-4的结果,联合分析将表明超过5个$σ$的证据表明eV级质量的无菌中微子。
2019-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Consequences of R-Parity violating interactions for anomalies in $\bar B\to D^{(*)} τ\bar ν$ and $b\to s μ^+μ^-$
在R宇称破坏(RPV)MSSM框架下,我们研究了$\bar B \to D^{(*)} τ\bar ν$的半轻子衰变增强、$b\to sμ^+μ^-$在$\bar B\to (K, K^*, ϕ)μ^+μ^-$中引起的反常以及$R_K = Br(\bar B\to K μ^+μ^-)/Br(\bar B\to K e^+e^-)$中轻子普适性破坏的可能性.下型右手夸克与夸克和轻子的交换产生了类似于leptoquark诱导相互作用的相互作用,这些相互作用被提出来同时用树级相互作用解释$\bar B \to D^{(*)} τ\bar ν$和用环诱导相互作用解释$b\to s μ^+μ^-$异常。然而,汤川耦合在这样的理论有严重的限制,从其他罕见的过程中$B$和$D$衰变。虽然这种相互作用可以提供一个可行的解决方案,$R(D^{(*)})$异常,我们表明,从$\bar B \to K ν\bar ν$的严格约束,这是不可能解决的异常$b\to s μ^+μ^-$过程中同时进行。
2016-12-01 hep-ex hep-ph
B-meson charged current anomalies: the post-Moriond status
在这篇文章中,我们讨论了最近Belle的结果对$R_D$和$R_{D^*}$异常的各种理论解释的影响。在Moriond之前,$F_L^{D^*}$和高$p_T$ $p \, p \to τ\, ν$搜索的测量结果强烈反对纯张量解释,现在由于实验世界平均值的降低而完全被允许。此外,纯右手征矢量解(包括右手征中微子)现在已经进入了LHC $p \, p \to τ\, ν$搜索的$2σ$允许范围。我们还严格地重新审查的约束$\mathcal{B}(B_c^- \to τ^- \barν_τ)$从LEP数据,并表明,该约束是相当弱的数量$10\%$经常在最近的文献中使用。
2019-06-17 hep-ex hep-ph
Combined explanations of $(g-2)_μ$, $R_{D^{(\ast)}}$, $R_{K^{(\ast)}}$ anomalies in a two-loop radiative neutrino mass model
基于μ子反常磁矩(AMM)中的长期张力和$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K^{(\ast)}}$比值中B物理异常的持续观测,我们构造了一个简单的双圈辐射中微子质量模型,并在此框架内对所有这些明显不相交的现象提出了综合解释.我们提出的模型由两个标量轻夸克组成,一个$SU(2)_L$单线态$S_1\sim (\overline{3},1,1/3)$和一个$SU(2)_L$三线态$S_3\sim (\overline{3},3,1/3)$,分别容纳$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K^{(\ast)}}$反常。由于$S_1$ LQ的存在,μ子接收到对它的$g-2$的手征增强的贡献,这解释了观察到的与标准模型预测的偏差。此外,我们还引入了一个$SU(2)_L$单重标量双夸克$ω\sim (\overline{6},1,2/3)$,它是借助$S_1$和$S_3$ LQ辐射破缺轻子数和产生中微子质量所必需的。我们进行了详细的现象学分析,这种设置,并证明其可行性,通过提供基准点,其中一个合适的中微子振荡数据连同适当的解释的μ子AMM难题和风味异常完成,同时满足所有其他风味违反和对撞机界限。
2020-07-09 hep-ph
Can electron and muon $g-2$ anomalies be jointly explained in SUSY?
FNAL+BNL对μ子$g-2$的测量结果是$4.2σ$高于SM预测值,伯克利$^{133}$ Cs对精细结构常数$α_{\rm em}$的测量结果导致了对电子$g-2$的SM预测值,它是$2.4σ$高于实验值。因此,这两个异常的联合解释需要一个积极的贡献μ子$g-2$和电子$g-2$的负贡献,这是相当具有挑战性的。在这项工作中,我们探讨了这种联合解释的可能性,在最小超对称标准模型(MSSM)。假设smuon和selectron软质量之间没有普适性,我们找到了一部分参数空间,在$2σ$水平上进行联合解释,即,$μM_1,μM_2<0$,$m_{L1}, m_{E2}<200$ GeV,$m_{L2}$远大于其它slepton,$|M_1|<125$ GeV和$μ<400$ GeV的软质量。这部分的参数空间可以生存的LHC和LEP的限制,但给出了一个过度丰富的暗物质,如果双类最轻的中性伴子被假定为暗物质的候选者。假设暗物质候选者是一个超级弱相互作用粒子(比如说,在多扇区超对称性破缺的情况下,一个伪戈德斯坦诺,它的质量可以和GeV一样轻,并且是由热冻结的最轻的中性伴子的晚期衰变产生的),暗物质问题就可以避免。因此,我们认为MSSM可以在$2σ$水平上对μ子和电子$g-2$异常给出联合解释(μ子$g-2$异常甚至可以改进为$1σ$)。
2022-03-31 hep-ex hep-ph
$U(1)_{B_3-L_2}$ Explanation of the Neutral Current $B-$Anomalies
我们研究了一种推测性的短距离力,它被用来解释$B$强子的某些中性电流衰变的测量结果与标准模型预测结果之间的差异。这种力来自标准模型的自发破缺的规范$U(1)_{B_3-L_2}$扩展,其中标准模型场的额外量子数由第三族重子数减去第二族轻子数给出。唯一超出标准模型的场是三个右手中微子,一个与$U(1)_{B_3-L_2}$有关的规范场和一个破坏$U(1)_{B_3-L_2}$(一种“黄酮”)的标准模型单重复合标量。这个简单的模型,通过涉及TeV尺度的力携带$Z^\prime$矢量玻色子的相互作用,可以成功地解释中性电流$B-$异常,同时容纳其他经验约束。在一个费米子混合的分析中,最新的$B-$异常拟合,LHC直接$Z^\prime$搜索限制和其他界限的组合排除了域0.15 TeV $< M_{Z^\prime} <$ 1.9 TeV在95 $\%$置信水平。对于质量更大的$Z^\prime$ s,该模型具有{ \em flavonstrahlung}\信号,其中$pp$碰撞产生一个$Z^\prime$和一个flavon,随后衰变为两个希格斯玻色子。
2021-03-25 hep-ex hep-ph
On the Importance of Electroweak Corrections for B Anomalies
在带电和中性流半轻子B衰变中,越来越多的实验表明轻子味普适性破坏(LFUV),引发了对这种非标准现象的许多理论解释。关注流行的情况下,这些异常的解释需要在TeV尺度的新物理学,我们强调的重要性,包括电弱校正,以获得可靠的预测模型的问题。我们发现最重要的量子效应是W和Z矢量玻色子的轻子耦合的修正和纯轻子有效拉格朗日量的产生。因此,Z极观测值和τ衰变的严格实验界限挑战了对当前非标准数据的解释。我们说明这些影响是如何产生的,通过提供一个详细的讨论的运行和匹配的程序,这是必要的,以获得低能量的有效拉格朗日。
2017-11-23 hep-ex hep-ph
Anomalies in $^8$Be nuclear transitions and $(g-2)_{e,μ}$: towards a minimal combined explanation
激发的同时解释的明显差异轻带电轻子异常磁偶极矩,和异常的内部对创建在$^8$ Be核跃迁,我们探索一个简单的新物理模型的基础上扩展的标准模型规范群的$U(1)_{B-L}$。该模型还包括重矢量类费米子场,以及负责$U(1)_{B-L}$的低尺度破缺的额外标量,这会产生轻$Z^\prime$玻色子。新的领域和电流允许解释异常的内部对创建$^8$是,同时符合各种实验的限制。有趣的是,我们发现$Z^\prime$和新的$U(1)_{B-L}$ -破缺标量的贡献也可以成功地解释这两个$(g-2)_{e,μ}$异常;对模型参数空间的强唯象约束最终使得对$(g-2)_e$和$^8$中异常内部对产生的组合解释特别具有预测性。这个最小的“原型模型”的基本思想可以很容易地结合到标准模型的其他亲质子$U(1)$扩展中。
2020-04-30 hep-ph
A combined explanation of the $B$-meson decay anomalies with a single vector leptoquark
受最近$B$衰变中$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K^{(\ast)}}$反常实验进展的启发,我们考虑了单矢量轻夸克场对标准模型的扩展.我们研究如何才能实现所需的轻子味非普适性,从先验的通用规范耦合。虽然幺正耦合味结构,引起的质量不一致的夸克和轻子后$SU(2)_L$打破,不允许遵守严格的界限轻子味违反过程,我们发现,有效的非幺正耦合,由于与重矢量类费米子混合,持有的关键,同时解决$R_{K^{(\ast)}}$和$R_{D^{(\ast)}}$异常。此外,在不久的将来,在带电轻子味违反观测值的灵敏度的预期进展应允许探测这类矢量leptoquark模型的首选参数空间的大区域。
2020-12-11 hep-ph
Dynamical Evidence For a Fifth Force Explanation of the ATOMKI Nuclear Anomalies
最近在$^8$ Be和$^4$ He核衰变中出现的异常现象,可以通过假定由一种新玻色子$X$介导的第五种力来解释。这两个过渡的分布是一致的相同的$X$质量,17兆电子伏,提供一个单一的新粒子的解释运动学证据。在这项工作中,我们研究新的结果是否也提供了一个新的粒子解释的动力学证据,也就是说,是否观察到的衰变率的两个异常可以描述由一个单一的假设为$X$玻色子的相互作用。我们考虑所观察到的$^8$ Be和$^4$ He激发核,以及$^{12}$ C激发核;这些一起跨越可能的$J^P$量子数自旋1。对于每一个过渡,我们确定是否标量,赝标量,矢量,或轴向矢量$X$粒子可以介导的衰变,我们构建了一个核物理有效场论,描述他们的领先运营商。假设宇称守恒,标量的情况被排除在外,赝标量的情况是非常不利的。然而,值得注意的是,第一次提出来只解释$^8$ Be异常的疏质子矢量规范玻色子,也在实验不确定性范围内解释了$^4$ He异常。我们预测了其他密切相关的核测量的信号率,如果得到证实,将提供压倒性的证据表明已经发现了第五种力。
2020-08-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Revisiting the vector leptoquark explanation of the B-physics anomalies
我们提出了一个彻底的调查矢量leptoquark假说的综合解释的$B$物理异常。我们从两个角度分析这一假设,考虑到最近的结果从$B$ -物理观测值和高- $p_T$搜索。首先,使用一个简化的模型,我们确定的一般条件,成功的低能量适合存在右手leptoquark耦合(忽略在以前的分析)。其次,我们将展示如何在这些条件下,特别是一个相当大的2-3家庭的混合,可以实现在一个积极的紫外线完成。我们的分析加强了矢量leptoquark假设在解决异常现象的现象学上的成功,以及它与基于风味非普适规范相互作用的思想的标准模型的动机扩展的兼容性。本文详细讨论了右手轻夸克耦合对一系列关键的低能观测量,即$B_s \to ττ$和$τ\toμ$轻子味破坏过程的影响,包括$τ$和$B$衰变.紫外线完成的作用,在精确估计其他低能量的可观测量,最显着的$ΔF=2$振幅,也得到解决。
2019-07-25 hep-ph
Implications of $b\to sμμ$ Anomalies for Future Measurements of $B \to K^{(*)} ν\bar ν$ and $K\to πν\bar ν$
我们研究了在$b\to sμμ$跃迁中观察到的涉及下型夸克和中微子的味道变化中性流过程偏离标准模型的后果。我们推导出相关的威尔逊系数内的有效场论的方法尊重SM规范对称性,包括右手电流,味道结构的基础上近似$U(2)$对称性,并假设只有SM样轻中微子。我们讨论之间的相关性$B \to K^{(*)} ν\bar ν$和$K\to πν\bar ν$分支比的情况下,线性最小味违反和更一般的框架,突出在每种情况下所发挥的作用,提出了各种新的物理方案来解释$b\to sμμ$偏差。
2020-05-07 hep-ex hep-ph
Unified explanation of flavor anomalies, radiative neutrino mass and ANITA anomalous events in a vector leptoquark model
在最近的底夸克区轻子味普适性破缺的实验线索的推动下,我们考虑了在标准模型(SM)规范群$SU(3)_c\times SU(2)_L\times U(1)_Y$下,在SM规范群中加入一个矢量轻夸克$V_{\rm LQ}({\bf 3},{\bf 1},2/3)$和一个标量双夸克$S_{\rm DQ}({\bf 6},{\bf 1},4/3)$的简单扩展,以便同时解释$b \to s \ell^+ \ell^-$(与$\ell=e,μ$)和$b \to c l^- \bar ν_l$(与$l=e,μ,τ$)味异常,以及通过双回路辐射机制产生小中微子质量。我们执行一个全球性的适合所有相关的和最新的$b \to s \ell^+ \ell^-$和$b \to c l^- \bar ν_l$数据的假设下,leptoquark夫妇主要是第二代和第三代SM费米子。然后,我们期待在轻子味违反$B$和$τ$衰变模式,如$B_s \to l^+_i l^-_j, \ B \to K^{(*)} l^+_i l^-_j, \ B_s \to ϕl^+_i l^-_j$,$Υ(nS) \to μτ$和$τ\to μγ$,$τ\to μϕ(η^{(\prime)})$,分别允许的参数空间的影响。通过添加费米子单线态$χ({\bf 1},{\bf 1},0)$来最小限度地扩展该模型也解释了ANITA异常上行事…
2020-10-28 hep-ex hep-ph
A chiral SU(4) explanation of the $b\to s$ anomalies
我们提出了Pati-Salam模型的一个变体,它具有规范群$SU(4)_C\times SU(2)_L\times U(1)_{Y'}$,其中手征左手夸克和轻子被统一到$SU(4)_C$的$\underline{4}$中,而右手夸克和轻子有相当不同的处理。$SU(4)_C$轻夸克规范玻色子可以解释在稀有衰变中测量到的轻子味普适性偏差:$\bar B \to \bar K^{(*)}\bar\ell\ell, \ell=μ,e$(被认为是新物理的暗示)。该模型满足相关的实验约束,并作出预测的重要$B$和$τ$衰变。这些预测将在LHCb和Belle II实验中进行测试,当统计数据增加时。
2019-01-12 hep-ph
An explanation for the muon and electron $g-2$ anomalies and dark matter
我们提出了一个简单的模型与风味相关的全球$U(1)_\ell$和离散的$\mathbb{Z}_2$对称性来解释测量的μ子和电子,$(g-2)_{μ,e}$的异常磁偶极矩的异常,同时容纳一个暗物质的候选人。引入这些新的对称性不仅是为了避免带电轻子的危险轻子味破坏衰变,而且也是为了确保暗物质的稳定性。我们的模型可以通过包含新的矢量轻子的单圈图实现对μ子和电子$g-2$的反号贡献。在真空稳定性和微扰么正性的约束下,在暗物质直接搜索和相关LHC数据的约束下,我们找到了合适的参数空间来同时解释$(g-2)_{μ,e}$和遗迹密度。在这个参数空间中,希格斯玻色子与μ子的耦合可以从其标准模型值增强高达$\sim 38\%$,这可以在未来的对撞机实验中进行测试。
2020-10-21 hep-ph
Discriminating Tauphilic Leptoquark Explanations of the $B$ Anomalies via $K\to πν\barν$ and $B\to Kν\barν$
通过分析 $K\to πν\barν$ 和 $B\to Kν\barν$ 数据区分轻子夸克模型对 $B$ 异常的解释
2025-11-05 hep-ex hep-ph
Unified Explanation of the Anomalies in Semi-Leptonic $B$ decays and the $W$ Mass
罕见的(半)轻子$B$衰变的测量结果与相应的标准模型预测之间的差异令人信服地指向新物理的存在,其中重中性规范玻色子($Z^\prime$)是一个主要候选者。然而,$Z^\prime$与SM $Z$混合的影响,即使它不能通过任何对称性来避免,通常被认为是小的,因此在唯象分析中被忽略。在这封信中,我们指出,混合的自然预期的大小导致轻子味普遍的贡献,提供了一个非常好的适合$B$的数据。此外,整体电弱拟合的$Z-Z^\prime$混合的$W$质量,最近证实和加强的CDF测量,更喜欢它的非零值的张力。我们发现,一个$Z^\prime$玻色子与质量之间的$\approx 1-5\,\rm {TeV}$可以提供一个统一的解释$B$异常和$W$质量。这有力地表明,导致$Z^\prime$玻色子产生的新规范对称性破缺与电弱对称性破缺有关,并对模型的建立产生了有趣的影响。
2022-08-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
A nonunitary interpretation for a single vector leptoquark combined explanation to the $B$-decay anomalies
为了同时解释$B$衰变中的$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K^{(\ast)}}$反常现象,我们考虑了用单矢量轻夸克场对标准模型的扩展,并从先验的普适规范耦合出发,研究了如何实现所需的轻子味非普适性。虽然由$SU(2)_L$破缺引起的幺正夸克-轻子混合是不够的,但我们发现有效的非幺正混合是同时解决$R_{K^{(\ast)}}$和$R_{D^{(\ast)}}$异常的关键。作为各种UV完全模型的中间步骤,我们证明了带电轻子与额外的矢量状重轻子的混合成功地提供了一个非幺正框架来解释$R_{K^{(\ast)}}$和$R_{D^{(\ast)}}$。这些实现有很强的影响,电弱精密观测和味违反的:isossinglet重轻子实现已经被排除在外,由于轻子味违反$Z$ -衰变的过度贡献。此外,在不久的将来,在带电轻子味破坏实验的灵敏度预期的进展应允许充分探测这类矢量leptoquark模型。
2019-12-05 hep-ph
A closer look at the $U(1)_{B-L}$ explanation of the ATOMKI nuclear anomalies
本文重新审视用规范$U(1)_{B-L}$解释ATOMKI核异常的方案,证明引入大$B-L$荷以抵消小混合的解决办法会导致对μ子反常磁矩$(g-2)_μ$产生巨大且为负的贡献,从而被实验排除。
2023-11-29 hep-ph
Rare nonleptonic $\bar{B}_s^0$ decays as probes of new physics behind $b\to sμ\barμ$ anomalies
最近对各种$b\to sμ^+μ^-$过程的异常测量结果可能是物理学超越标准模型(SM)的初步证据。假设是这样的话,我们认为潜在的新物理学也可能影响$\bar B_s^0$介子的罕见非轻子衰变。我们认为,特别是新的物理所产生的重$Z'$玻色子的相互作用,并调查其对衰变模式$\bar B_s^0\to(η,η',ϕ)ω$,收到相当大的QCD和电弱企鹅的贡献的影响。这些衰变尚未观察到,估计在SM中它们的速率相对较小。考虑到相关的限制,我们发现,$Z'$效应可以大大增加$\bar B_s^0\to(η,ϕ)ω$的速率,多达两个数量级,相对于SM的期望。我们以前已经证明,$\bar B_s^0\to(η,ϕ)π^0$,具有类似的抑制SM率,也可以经历大量的$Z'$诱导的增强。因此,这些稀有模式可以作为潜在的新物理的补充探针,这可能是$b\to sμ^+μ^-$异常的原因。
2019-04-10 hep-ex hep-ph
Towards excluding a light $Z^\prime$ explanation of $b\to s\ell^+\ell^-$
$b\to s\ell^+\ell^-$数据和相应的标准模型预测之间的差异构成了目前可用的新物理(TeV尺度或更低)的最重要暗示。事实上,在文献中已经提出了许多可以解释这些异常的情景。然而,只有一个轻的新物理学解释,即质量低于$B$介子尺度,是可能的:轻$Z^\prime$玻色子。在这篇文章中,我们指出,$B\to K^{(*)}νν$的改进的限制,包括必要的相当大的$Z^\prime$宽度的适当治疗所需的实验灵敏度,连同即将到来的Belle~II分析的$e^+e^-\toμ^+μ^-+{\rm invisible}$,可以排除一个$Z^\prime$解释的$b\to s\ell^+\ell^-$数据与质量低于$\approx4\,$ GeV。重要的是,这种轻$Z^\prime$是预测高$q^2$箱中的$R(K^{(*)})>0$的$b\to s\ell^+\ell^-$异常的唯一可行的单颗粒解决方案,因此提供了数据的基本一致性测试。
2022-02-25 hep-ex hep-ph
Connecting $b\to s\ell\bar\ell$ anomalies to enhanced rare nonleptonic $\bar{B}_s^0$ decays in $Z'$ model
目前在$b\to sμ^+μ^-$过程中的一些观测数据表明与标准模型(SM)的一些紧张局势。假设这些异常有一个新的物理起源,我们认为,一个$Z'$玻色子是负责他们的可能性。我们进一步假设,它与夸克的相互作用也影响罕见的非轻子衰变的$\bar B_s^0$介子,这是纯粹的同位旋破坏,往往是占主导地位的电弱企鹅的贡献,即$\bar B_s^0\to(η,η',ϕ)(π^0,ρ^0)$。这些衰变中的大多数尚未被观察到,预计它们在SM中的速率相对较小。考虑到各种测量的限制,包括LHCb最近看到的$\bar B_s^0\toϕρ^0$的证据,我们发现$Z'$对$\bar B_s^0\to(η,ϕ)π^0$的影响可以使它们的速率比SM预测的大一个数量级。对于$\bar B_s^0\toη'π^0,(η,η')ρ^0$,增强因子至多是几个。由于$Z'$对不同通道的贡献取决于其耦合的不同组合,因此在未来的实验中对更多这些衰变的观测,以及改进的$b\to sμ^+μ^-$数据,将更彻底地探索这种$Z'$情况。
2018-02-22 hep-ex hep-ph
$B$ Flavour Anomalies: 2021 Theoretical Status Report
目前,在涉及$b \to s \ell^+ \ell^-$和$b \to c \ell^- {\barν}_\ell$衰变的几个观测量中,与SM的预测存在差异。这些是$B$味道异常。在这篇综述中,我们总结了Moriond 2021的数据,并从模型独立的有效场论观点和通过建立显式模型的角度提出了理论新物理学解释。我们始终强调这两种办法的互补性。我们还讨论了两个$B$异常的综合解释,并提出了模型,也解释了其他问题,如暗物质,$(g-2)_μ$,中微子的性质,强子异常。
2021-11-16 hep-ph
Common explanation to the $R_{K^{(*)}}$, $R_{D^{(*)}}$ and $ε^\prime/ε$ anomalies in a 3HDM+$ν_R$ and connections to neutrino physics
标量理论可以通过在环路级引入的矢量算子$\bar{c}_L γ_μ b_L\,\barτ_L γ^μν_L$来解释当前的$R_{D^{(*)}}$测量。一旦在次显性树级标量分量之上考虑向量贡献,则$R_{D^{(*)}}$的预测值落在由实验指示的$1σ$区域内。我们明确地证明了这一主张的框架中的三个希格斯偶极子模型扩展GeV尺度的右手中微子,通过匹配的异常信号所涉及的耦合的微扰值和尊重互补味物理测量的界限。值得注意的是,我们还表明,所提出的框架可以用来同时解释目前的$R_{K^{(*)}}$测量,以及偏差$ε'/ε$目前正在讨论的文献。这些结果是通过考虑相对较轻的右手中微子的贡献,这是根本的调解背后的异常信号的过程。通过这种方式,我们的发现揭示了一种新的可能的联系,将味道异常与扩展希格斯扇区和中微子物理学的现象联系起来。
2019-01-24 hep-ph
$B \to K ν\barν$, MiniBooNE and muon $g-2$ anomalies from a dark sector
本文提出一个包含暗标量、惰性 Dirac 中微子与 Higgs portal 的模型,解释了 Belle II 的 $B^+ \ o K^+ν\arν$、MiniBooNE 及缪子 $g-2$ 反常,并预测了稀有 kaon 和其他 $B$ 介子衰变。
2024-01-15 hep-ex hep-ph
$R_{K^{(*)}}$ and related $b\to s\ell\bar\ell$ anomalies in minimal flavor violation framework with $Z'$ boson
最近LHCb测量$B\to K^*μ\barμ$与$B\to K^*e\bar e$分支级分的比例$R_{K^*}$,结果表明标准模型(SM)存在轻度张力。这增加了也由$b\to s\ell\bar\ell$转换引起的已知异常,导致置信水平现在高达4 $σ$。我们分析是否所有的$b\to s\ell\bar\ell$异常的参数空间首选兼容的重$Z'$玻色子假设有非普适耦合SM费米子规定的最小味违反(MFV)的原则。我们处理的MFV耦合的$Z'$轻子的背景下,I型跷跷板的情况下产生中微子质量。违反味道的$Z'$相互作用受到其他过程的严格限制,特别是$B$ - $\bar B$混合,在树水平上发生的带电轻子衰变$\ell_i\to\ell_j\ell_k\bar\ell_l$,以及环诱导的$μ\to eγ$。我们执行扫描的参数区域允许的各种数据和预测的范围内的一些可观的。一些预言,如轻子味违反$τ\to3μ$、$B\to K eμ$、$K_L\to eμ$和$Z\to\ell\ell'$的分支分数,并不远低于它们的实验界限,因此可以在不久的将来通过搜索来探测。可行的参数空间很大程度上取决于中微子质量等级,并且倾向于倒置的。
2018-02-22 hep-ex hep-ph
Implications of the Anomalies in B_s^0-\bar{B}_s^0 Mixing for Anomalous Tensor Couplings
基于最近在中性B衰变中观察到的反常的大双μ子电荷不对称性和在B_s->J/π衰变中混合诱导的CP不对称性中意外的大CP相,我们研究了反常张量耦合的影响,以寻求可能的解决方案。在观测值^{J/J_s}_s,a_{sl} ^s和ΔM_s的约束下,参数空间受到严格的限制.从数字上来说,我们发现B_s^0- \bar{B}_s^0混合系统中的反常现象可以同时被色单重态或色八重态张量算符及其各自的非平凡新弱相位PDMATHABMO_{T1} 28.0所诱导的贡献所缓和(15.6)度或10 °_{T8} \approx -62.1(-74.2)度和相关强度参数g_{T1} \approx 6.7(8.5)\times 10^{-2}或g_{T8} \approx 1.9(2.4)CP破坏阶段的\times 10^{-2}分别为:ε ^{J/ε ^}_s=-0.77(+0.29,-0.37)(-2.36(+0.37,-0.29))。
2011-08-03 hep-ex hep-ph
Hidden sector explanation of $B$-decay and cosmic ray anomalies
目前在$B$介子的$b \to s \ell^+ \ell^-$衰变中有几个差异,提示与$b$夸克和轻子的新的物理耦合。我们发现,一个$Z'$,与夸克和μ子的耦合,可以解释$B$衰变异常,也可以耦合到暗物质的方式是一致的遗迹丰度,直接检测限,和间接检测的提示。后者包括AMS-02实验最近观测到的反质子谱中可能的过剩事件。我们提出了两个模型,有一个重(轻)$Z'$与$m_{Z'}\sim 600\,(12)\,$ GeV和费米子暗物质与质量$m_χ\sim 50\,(2000)\,$ GeV,产生多余的反质子与能量的$\sim 10\, (300)\,$ GeV。第一个模型也是兼容的适合银河系中心GeV的伽马射线过剩。
2017-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Charged current $b \to c τ\barν_τ$ anomalies in a general $W^\prime$ boson scenario
从Belle实验获得的最新实验信息,以及BABAR和LHCb实验积累的信息,都表明了与带电电流跃迁$b \to c τ\barν_τ$相关的$R(D)$和$R(D^{*})$比值中存在异常。尽管Belle的测量结果与标准模型(SM)的预测一致,但新的实验世界平均值仍然表现出紧张。此外,由Belle协作组观察到的与通道$B \to D^\ast τ\barν_τ$相关的$D^\ast$纵向极化$F_L(D^\ast)$和由LHCb协作组测量的比率$R(J/ψ)$也显示出与它们相应的SM估计的差异。我们提出了一个模型独立的研究的基础上,最一般的有效拉格朗日产生树级的有效贡献的过渡$b \to c τ\barν_τ$诱导的一般$W^\prime$玻色子。而不是考虑任何特定的新物理(NP)实现,我们进行了分析,考虑所有不同的手征电荷的魅力底部和$τ$ - $ν_τ$相互作用项与带电$W^\prime$玻色子解释的异常。我们提出了一个唯象的参数空间的研究允许新的实验$b \to c τ\barν_τ$数据和单tau签名$pp \to τ_h X + \rm{MET}$在大型强子对撞机。为了比较,我们包括一些$W^\prime$玻色子NP实现,已经在文献中研究。
2019-11-21 hep-ex hep-ph
A $Z^\prime$ Model for $b\to s \ell\bar \ell$ Flavour Anomalies
我们研究了LHCb数据中$b\to s \ell\bar \ell$引起的$B$衰变中出现的几种异常的$SU(2)_l\times SU(2)_h\times U(1)_Y$电弱规范对称性模型中的变味中性电流(FCNC)的含义。在这个模型中,$SU(2)_l$和$SU(2)_h$分别控制前两代和第三代的左手费米子。物理$Z$和$Z'$在树的层次上产生$b\to s$跃迁,导致对$b \to s$半轻子算子${\cal O}_{9,10}$的额外贡献。我们发现,虽然$B_s$-$\bar B_s$混合严格约束的参数,该模型可以产生的${\cal C}^{\rm NP}_{9,10}$值的范围内确定的Descotes-Genon { \it等。al.}参考文献~ \cite{Descotes-Genon:2015uva}的这种情况下,以提高全球拟合的观测衰减引起的$b\to s μ\bar μ$过渡。在这个模型中的$Z'$玻色子也产生树水平的FCNC的轻子相互作用,可以容纳实验中心值的$R_K = {\cal B}(B\to K μ\bar μ)/{\cal B}(B\to K e\bar e)=0.75$。在这种情况下,该模型预测了$B\to K e \bar τ$、$B\to K τ\bar e$的相当大的分支比,以及$B\to K τ\bar τ$相对于其SM值的增强。
2016-03-10 hep-ex hep-ph
Singlet Heavy Fermions as the Origin of B Anomalies in Flavour Changing Neutral Currents
我们表明,一个简单的扩展的标准模型,涉及矢量夸克和重中微子的引入,提供了一个解释的所谓的B-异常的$b\to s\ell\bar\ell$过渡。在离散味对称性的背景下,矢量夸克可以解释卡比博-小林-Maskawa扇区的所有相关特征。正是在这个框架中,我们研究的质量的矢量,如夸克和重中微子导致可行的模型,具有足够的偏差轻子味的普遍性,同时避免太大的口味改变中性电流的影响的要求。对有关$b\to d\ell\bar\ell$和$s\to d\ell\bar\ell$跃迁的预言也作了详细的分析。
2017-12-12 hep-ex hep-ph
$B$-physics anomalies: EFT analyses and simplified models
我们讨论了一些理论方面的$B$异常,中性电流和带电电流异常。在EFT框架内的一个可能的组合解释以及明确的简化模型,具有$U_1$ leptoquark进行了讨论。该模型产生的预测,在其他部门的实验是在未来几年内访问。
2022-01-13 hep-ph