Acoplamento da QCD via função espectral vetor-isovetor hadrônica aprimorada usando decaimentos do tau e dados de eletroprodução

Autor(es)

Lucas Morethes Mansur

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT)
• Data de defesa: 2025-01-29

Membros da banca

Diogo Rodrigues Boito; Marcelo Gameiro Munhoz; Alberto Martinez Torres

• Orientador: Diogo Rodrigues Boito

Resumo

A determinação do acoplamento da Cromodinâmica Quântica (QCD), αs, usando a descrição teórica dos decaimentos inclusivos de τ → hádrons +ντ , dominada pela QCD perturbativa, é uma das extrações mais precisas de αs usando dados experimentais. Nesses decaimentos, as funções espectrais vetorial e vetor-axial são experimentalmente acessíveis. Neste trabalho, produzimos uma nova e aprimorada função espectral vetor-isovetor inclusiva sem estranheza, realizando uma combinação de dados, canal por canal, para os canais de decaimento hadrônico dominante do τ , usando dados das colaborações ALEPH e OPAL para os modos de decaimento π-π0, 2π-π+π0 e π-3π0, e os dados do Belle de alta estatística para τ → π-π0 + ντ . Os canais dominantes são complementados com pequenas contribuições de modos de energias mais altas obtidos usando dados da seção de choque transversal e+e- → hádrons relacionados pela simetria de isospin e dados do Babar para τ → K-K0ντ , e, com isso, chegamos a uma função espectral inclusiva que se baseia apenas em informações experimentais, sem inclusão de simulações de Monte Carlo. Com esta nova e aprimorada função espectral hadrônica, realizamos uma nova determinação de αs na escala de massa do τ , usando regras de soma a energia finita. Usando fixedorder perturbation theory (FOPT), obtivemos α(mτ) = 0.2967(85), que corresponde ao resultado de cinco sabores α(mZ) = 0.1156(12) , na escala de massa do bóson Z, um resultado que é compatível dentro de 1.6σ com a média mundial do PDG, α(mZ) = 0.1180(9). Além disso, a combinação de espectros exclusivos nos canais dominantes abre caminho para melhorias futuras caso novos dados para canais exclusivos sejam disponibilizados e permite o uso dos espectros combinados em outras investigações relacionadas, como a contribuição do canal π+π- para o momento magnético anômalo do múon. (AU)

• Processo FAPESP: 22/16553-8 - Refinando o momento magnético anômalo do múon no modelo padrão com decaimentos hadrônicos do tau e QCD na rede
• Beneficiário: Lucas Morethes Mansur
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado