The decays ¯B → ¯K (∗)ℓ+ℓ− at low recoil and their constraints on new physics

Abstract

In der vorliegenden Dissertation überprüfen wie die Gültigkeit des Standardmodells der Teilchentheorie an Hand der exklusiven seltenen Zerfälle ¯B -> ¯K (*)l+l-. Dazu betrachten wie die Winkelverteilung der Zerfallsrate des Zerfalls ¯B -> ¯K *l+l- unter Berücksichtigung der vollen Basis effektiver Operatoren. Weiterhin berechnen wir die Winkelverteilung für die kinematische Region mit großem hadronischen Rückstoß. Auf Basis der vorangegangenen Ergebnisse zur Winkelverteilung konstruieren wir neuen Observablen, welche nicht bzw. nur schwach von den hadronischen Matrixelementen abhängen. Zum Abschluss unserer Analyse exklusiver seltener Zerfälle studieren wir den Zerfalls ¯B -> ¯K l+l-, wobei wir Zusammenhänge zwischen den CP-Asymmetrien der Raten beider Zerfälle ¯B -> ¯K (*)l+l- aufzeigen. Zusätzlich präsentieren wir unsere numerischen Ergebnisse im Standardmodell für einen Teil der zuvor diskutierten Observablen. Über die analytische Arbeit hinaus untersuchen wir modellunabhängig die verfügbaren Experimentaldaten, um damit die Parameterbereiche der Wilsonkoeffizienten C9 und C10 einzuschränken. Auf Basis dieser Untersuchung berechnen wir eine untere Grenze für die Vorwärts-Rückwärts-Asymmetrie der Zerfallsrate von ¯B -> ¯K*l+l-. Unter Berücksichtigung aktueller LHCb-Daten ergeben sich zwei disjunkte Lösungen für die Wilsonkoeffizienten. Eine der beiden Lösungen stimmt mit den Standardmodellervorhersagen gut überein, allerdings sind große Abweichungen immer noch erlaubt.