Production of W^∓ with an anomalous magnetic moment via the collision of an ultrahigh-energy (anti)neutrino on a target nucleon

R.M. García-Hidalgo and A. Rosado

Instituto de Física, Universidad Autónoma de Puebla, Apartado Postal J-48, Colonia San Manuel, Puebla, Puebla 72570, México

Recibido el 13 de enero de 2005; ]]> aceptado el 7 de febrero de 2005

Abstract

We discuss the production of W^∓ bosons in deep inelastic processes (ῡι)νι + N → l± + W^∓ + X (N: P proton, N neutron), in the context of an electroweak model, in which the vector boson self interactions may be different from those prescribed by the electroweak standard model. We present results which show the strong dependence of the cross section on the anomalous magnetic dipole moment κ of the W^±. We show that even small deviations from the standard model value of κ (κ = 1) could imply large deviations in the cross section rates of W^∓ production through the collision of an ultrahigh energy (anti)neutrino on a target nucleon. However, the enhancement of the cross section rates is not large enough to be detectable.

Keywords: Heavy boson production; ultra-energy neutrinos; neutrino nucleon scattering.

Resumen

Se discute la producción de bosones W^∓ en procesos de dispersión muy inelásticos (ῡι)νι + N → l^± + W^∓ + X (N: P protón, N neutrón), en el contexto de un modelos electrodebil, en el cual las autointeracciones bosónicas pueden ser diferentes de las prescritas por el modelo estándar de la interacción electrodebil. Se presentan resultados que muestran las fuerte dependencia de la sección transeversal en el momento dipolar magnético anómalo κ del W±. Se muestra que inclusive pequeñas desviaciones del valor del modelo estándar κ (κ = 1) podrían implicar grandes desviaciones en el valor de la sección transversal de la producción de bosones W^∓ a través de la colisión de un (anti) neutrino ultraenergético sobre un nucleón blanco. Sin embargo, el incremento de los valores de la sección transversal no es suficientemente grande para ser detectable.

Descriptores: Producción de bosones pesados; neutrinos ultraenergéticos dispersión neutrino nucleón.

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Refereces

*. The results for ῡιN -scattering can be obtained from those of νιN-scattering by the replacement W⁺→ W ^-, l^-→ l⁺ and u-type quarks ↔ d-type quarks.

1. S.L. Glashow, Nucl. Phys. 22 (1961) 579;         [ Links ] S. Weinberg, Phys. Rev. Lett. 19 (1967) 1264;         [ Links ] A. Salam, Proc. 8th NOBEL Symposium, ed. N. Svartholm (Almqvist and Wiksell, Stockholm, 1968) p. 367.         [ Links ]

2. R.P. Feynman: Photon-hadron interactions. Reading: Benjamin 1972.         [ Links ]

3. J. Maalampi, D. Schildknecht, and K.H. Schwarzer, Phys. Lett. B 166, (1986) 361;         [ Links ] M. Kuroda, J. Maalampi, D. Schildknecht, and K.H. Schwarzer, Nucl. Phys. B 284 (1987) 271.         [ Links ]

4. H. Neufeld, J.D. Stroughair, and D. Schildknecht, CERN-TH.4720/87.         [ Links ]

5. L3 Collaboration, P. Achard et al., Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 1936.         [ Links ]

6. R.M. García-Hidalgo and A. Rosado, e-Print Archive: hep-ph/0310107 (to be published in Mod. Phys. Lett. A).         [ Links ]

7. V.S. Berezinsky, Nucl. Phys. B28A (1992) 352;         [ Links ] V.S. Berezinsky and G. Zatsepin, Proceedings of the 1976 DUMAND Summer Workshop (A. Roberts and R. Donaldson, eds.) (1977) p. 215;         [ Links ] T. Stanev, Nucl. Phys. B14A (1990) 17;         [ Links ] K. Greisen, Phys. Rev. Lett. 16 (1966) 748;         [ Links ] C.T. Hill and D.N. Schramm, Phys. Lett. B 131 (1983) 247;         [ Links ] Phys. Rev. D 31 (1985) 564; R. Gandhi et al.,Phys. Rev. D 58 (1998) 093009 and references therein.         [ Links ]

8. J. Pumplin et al., JHEP 207 (2002) 12;         [ Links ] D. Stump et al., e-Print Archive: hep-ph/0303013.         [ Links ]

9. U. Amaldi etal., Phys. Rev. D 36 (1987) 1385.         [ Links ]

10. Particle Data Group, K. Hagiwara et al., Phys. Rev. D 66 (2002) 010001.         [ Links ]

11. AMANDA Collaboration, E. Andres et al., Nature 410 (2001) 441;         [ Links ] ANTARES Collaboration, Y. Becherini et al., e-Print Archive: hep-ph/0211173;         [ Links ] AUGER Collaboration, D. Zavrtanik et al., Nucl. Phys. Proc. Suppl. 85 (2002) 324;         [ Links ] NESTOR Collaboration, P.K.F. Grieder et al., Nuovo Cim. 24C (2001) 771;         [ Links ] RICE Collaboration, I. Kravchenko etal., Astropart. Phys. 19 (2003) 15.         [ Links ]