Enseñanza

 

Useful ratios between two–body nonleptonic and semileptonic decays of B mesons

 

J.H. Muñoz^a,b and N. Quintero^a,c

 

^a Departamento de Física, Universidad del Tolima, Apartado Aéreo 546, Ibagué, Colombia, e–mails: jhmunoz@ut.edu.co; nquintero@fis.cinvestav.mx

^b Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas, Rua Xavier Sigaud 150, 22290–180, Rio de Janeiro, RJ, Brazil.

^c Departamento de Física, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Apartado Postal 14–740, México D.F., 07000 México.

 

Recibido el 3 de diciembre de 2010
Aceptado el 6 de mayo de 2011

 

Abstract

We compute important ratios between decay widths of some exclusive two–body nonleptonic and semileptonic B decays, which could be test of factorization hypothesis. We also present a summary of the expressions of the decay widths and differential decay rates of these decays, at tree level, including l = 0 (ground state), l = 1 (orbitally excited) and n = 2 (radially excited) mesons in the final state. From a general point of view, we consider eight transitions, namely H P,V, S, A, A' , T, P (2S), V (2S). Our analysis is carried out assuming factorization hypothesis and using the WSB, ISGW and CLFA quark models.

Keywords: B physics; semileptonic decays; nonleptonic decays.

 

Resumen

Calculamos varias relaciones importantes entre los anchos de decaimiento de canales exclusivos no leptónicos y semileptónicos del mesón B, las cuales pueden servir como prueba a la hipótesis de factorización. También, presentamos un resumen sobre las expresiones de los anchos de decaimiento y los anchos de decaimiento diferenciales, para estos procesos, a nivel árbol, incluyendo mesones con l = 0 (sin excitación orbital), l = 1 (excitados orbitalmente) y n = 2 (excitados radialmente) en el estado final. Desde un punto de vista general, consideramos ocho transiciones: H P,V, S, A, A , T, P (2S), V (2S). Nuestro análisis se desarrolla asumiendo hipótesis de factorización y utilizando los modelos de quarks WSB, ISGW y CLFA.

Descriptores: Física del B; decaimientos semileptónicos; decaimientos no leptónicos.

 

PACS: 13.20.–v; 13.25.–k; 12.39.–x

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

References

1. M. Antonelli et al, Phys. Rept. 494 (2010) 197;         [ Links ] A.J. Buras, arXiv:1102.5650 [hep–ph]; Acta Phys. Polon. B 41 (2010) 2487;         [ Links ] I.I. Bigi and A.I. Sanda, CP violation, 2nd Edition, (Cambridge University Press, 2009);         [ Links ] Y. Nir, arXiv:1010.2666 [hep–ph]; B. O'Leary et. al. (SuperB Collaboration), arXiv:1008.1541 [hep–ex]         [ Links ]; D.M. Asner et. al., arXiv:0809.1869 [hep–ex]; A.G. Akeroyd et. al., arXiv:1002.5012 [hep–ex]; D.M. Asner et. al., (Heavy Flavor Averaging Group), arXiv:1010.1589v2 [hep–ex]         [ Links ].

2. http://lhc.web.cern.ch/lhc/.

3. M. Wirbel, B. Stech and M. Bauer, Z. Phys. C 29 (1985) 637;         [ Links ] M. Bauer and M. Wirbel, Z. Phys. C 42 (1989) 671.         [ Links ]

4. N. Isgur, D. Scora, B. Grinstein, and M. B. Wise, Phys. Rev. D 39 (1989) 799.         [ Links ]

5. H.Y. Cheng, C.K. Chua and C.W. Hwang, Phys. Rev. D 69 (2004) 074025;         [ Links ] H.Y. Cheng, R.C. Verma and C.K. Chua, (private communication 2009).         [ Links ]

6. The BaBar Physics Book, eds. P. Harrison and H. Quinn, Chapter 7 (1999).         [ Links ]

7. A.L. Kagan and M.D. Sokoloff, Phys. Rev. D 80 (2009) 076008.         [ Links ]

8. H.Y. Cheng and C.W. Chiang, Phys. Rev. D 81 (2010) 074031.         [ Links ]

9. V.V. Kiselev, hep–ph/0211021; X.Q. Yu and X.L. Zhou, Phys. Rev.D 81 (2010) 037501.         [ Links ]

10. D. Ebert, R.N. Faustov and V.O. Galkin, Phys. Rev. D 75 (2007) 074008.         [ Links ]

11. K.C. Yang, Phys. Lett. B 695 (2011) 444;         [ Links ] D. Ebert, R.N. Faustov and V.O. Galkin, Phys. Rev. D 64 (2001) 094022;         [ Links ] H. Hatanaka and K.C. Yang, Eur. Phys. J.C 67 (2010) 149;         [ Links ] Phys. Rev. D 79 (2009) 114008; Z.G. Wang, arXiv:1011.3200v2 [hep–ph].

12. W. Wang, Phys.Rev.D 83 (2011) 014008;         [ Links ] H–Y. Cheng and K–C. Yang, Phys.Rev.D 83 (2011) 034001.         [ Links ]

13. H.B. Mayorga, A. Moreno Bricerio, and J.H. Muríoz, J. Phys. G 29 (2003) 2059.         [ Links ]

14. D. Ebert, R.N. Faustov, and V.O. Galkin, Phys. Rev. D 82 (2010) 034019.         [ Links ]

15. G. Buchalla, A.J. Buras, and M.E. Lautenbacher, Rev. Mod. Phys. 68 (1996) 1125.         [ Links ]

16. G. Buchalla et. al., Eur. Phys. J. C 57 (2008) 309;         [ Links ] A.J. Buras, hep–ph/9806471.

17. Y.H. Chen, H.Y. Cheng and B. Tseng, Phys. Rev. D 59 (1999) 074003.         [ Links ]

18. H.Y. Cheng, Y. Koike, and K.C. Yang, Phys. Rev. D 82 (2010) 054019.         [ Links ]

19. H.Y. Cheng and J.G. Smith, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 59 (2009)215.         [ Links ]

20. K. Nakamura, et al., J. Phys. G 37 (2010) 075021.         [ Links ]

21. P. Colangelo, F. De Fazio and W. Wang, arXiv:1009.4612 v1 [hep–ph]         [ Links ].

22. W. Wang, Y.L. Shen and C.D. Lu, Phys. Rev. D 79 (2009) 054012.         [ Links ]

23. K.W. Edwards et. al.,Phys. Rev. Lett. 86 (2001) 30.         [ Links ]

24. M. Jung and T. Mannel, Phys. Rev. D 80 (2009) 116002.         [ Links ]

25. See for example: R. Fleischer and T. Mannel, Phys. Lett. B 506 (2001) 311;         [ Links ] W.S. Hou, M. Nagashima and A. Soddu, hep–ph/0605080.         [ Links ]

26. P. Naik et. al., Phys. Rev. D 80 (2009) 112004.         [ Links ]

27. E. Follana, C.T.H. Davies, G.P. Lepage and J. Shigemitsu, Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 062002.         [ Links ]

28. G. Lu, B.H. Yuan and K.W. Wei, Phys. Rev. D 83 (2011) 014002.         [ Links ]

29. M. Neubert and B. Stech, in Heavy Flavours 2^nd edition, ed. by A.J. Buras and M. Lindner (World Scientific, Singapore, 1998).         [ Links ]

30. G. Nardulli and T.N. Pham, Phys. Lett. B 623 (2005) 65.         [ Links ]

31. J.D. Bjorken, Nucl. Phys. B 11 (1989) 325;         [ Links ] T.E. Browder, K. Honscheid and D. Pedrini, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 46 (1996) 395;         [ Links ] D. Bortoletto and S. Stone, Phys. Rev. Lett. 65 (1990) 2951;         [ Links ] M. Neubert, V. Riecke, B. Stech and Q.P. Xu, in: Heavy Flavours, First Edition, edited by A.J. Buras and M. Lindner (World Scientific, Singapore, 1992);         [ Links ] V. Rieckert, Phys. Rev. D 47 (1993) 3053.         [ Links ]

32. J.M. Soares, Phys. Rev. D 55 (1997) 1418.         [ Links ]

33. See for example: M. Gronau, Phys. Lett. B 492 (2000) 297;         [ Links ] M. Gronau and J.L. Rosner, Phys. Lett. B 500 (2001) 247.         [ Links ]

34. S. Durr et. al, Phys. Rev. D 81 (2010) 054507.         [ Links ]