A consistent picture for large penguins in D → π+π-, K+K-

被引:88
作者
Brod, Joachim [1 ]
Grossman, Yuval [2 ]
Kagan, Alexander L. [1 ]
Zupan, Jure [1 ]
机构
[1] Univ Cincinnati, Dept Phys, Cincinnati, OH 45221 USA
[2] Cornell Univ, Dept Phys, LEPP, Ithaca, NY 14853 USA
关键词
CP violation; Standard Model; WEAK DECAYS; VIOLATIONS; D-0;
D O I
10.1007/JHEP10(2012)161
中图分类号
O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];
学科分类号
摘要
A long-standing puzzle in charm physics is the large difference between the D-0 -> K+K- and D-0 -> pi(+)pi(-) decay rates. Recently, the LHCb and CDF collaborations reported a surprisingly large difference between the direct CP asymmetries, Delta A(CP), in these two modes. We show that the two puzzles are naturally related in the Standard Model via s- and d-quark "penguin contractions". Their sum gives rise to Delta A(CP), while their difference contributes to the two branching ratios with opposite sign. Assuming nominal SU(3) breaking, we perform a U-spin based fit to the D-0 -> K+pi(-), pi K-+(-), pi(+)pi(-), K+K- decay rates, which yields large penguin contractions that naturally explain Delta A(CP). Expectations
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[1]   Evidence for CP Violation in Time- Integrated D0 → h-h+ Decay Rates [J].
Aaij, R. ;
Abellan Beteta, C. ;
Adeva, B. ;
Adinolfi, M. ;
Adrover, C. ;
Affolder, A. ;
Ajaltouni, Z. ;
Albrecht, J. ;
Alessio, F. ;
Alexander, M. ;
Alkhazov, G. ;
Alvarez Cartelle, P. ;
Alves, A. A., Jr. ;
Amato, S. ;
Amhis, Y. ;
Anderson, J. ;
Appleby, R. B. ;
Gutierrez, O. Aquines ;
Archilli, F. ;
Arrabito, L. ;
Artamonov, A. ;
Artuso, M. ;
Aslanides, E. ;
Auriemma, G. ;
Bachmann, S. ;
Back, J. J. ;
Bailey, D. S. ;
Balagura, V. ;
Baldini, W. ;
Barlow, R. J. ;
Barschel, C. ;
Barsuk, S. ;
Barter, W. ;
Bates, A. ;
Bauer, C. ;
Bauer, Th ;
Bay, A. ;
Bediaga, I. ;
Belogurov, S. ;
Belous, K. ;
Belyaev, I. ;
Ben-Haim, E. ;
Benayoun, M. ;
Bencivenni, G. ;
Benson, S. ;
Benton, J. ;
Bernet, R. ;
Bettler, M. -O. ;
van Beuzekom, M. ;
Bien, A. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 108 (11)
[2]   Measurement of the Difference in CP-Violating Asymmetries in D0 → K+K- and D0 → π+π- Decays at CDF [J].
Aaltonen, T. ;
Alvarez Gonzalez, B. ;
Amerio, S. ;
Amidei, D. ;
Anastassov, A. ;
Annovi, A. ;
Antos, J. ;
Apollinari, G. ;
Appel, J. A. ;
Arisawa, T. ;
Artikov, A. ;
Asaadi, J. ;
Ashmanskas, W. ;
Auerbach, B. ;
Aurisano, A. ;
Azfar, F. ;
Badgett, W. ;
Bae, T. ;
Barbaro-Galtieri, A. ;
Barnes, V. E. ;
Barnett, B. A. ;
Barria, P. ;
Bartos, P. ;
Bauce, M. ;
Bedeschi, F. ;
Behari, S. ;
Bellettini, G. ;
Bellinger, J. ;
Benjamin, D. ;
Beretvas, A. ;
Bhatti, A. ;
Bisello, D. ;
Bizjak, I. ;
Bland, K. R. ;
Blumenfeld, B. ;
Bocci, A. ;
Bodek, A. ;
Bortoletto, D. ;
Boudreau, J. ;
Boveia, A. ;
Brigliadori, L. ;
Bromberg, C. ;
Brucken, E. ;
Budagov, J. ;
Budd, H. S. ;
Burkett, K. ;
Busetto, G. ;
Bussey, P. ;
Buzatu, A. ;
Calamba, A. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 109 (11)
[3]   Measurement of CP-violating asymmetries in D0 → π+ π- and D0 → K+ K- decays at CDF [J].
Aaltonen, T. ;
Alvarez Gonzalez, B. ;
Amerio, S. ;
Amidei, D. ;
Anastassov, A. ;
Annovi, A. ;
Antos, J. ;
Apollinari, G. ;
Appel, J. A. ;
Arisawa, T. ;
Artikov, A. ;
Asaadi, J. ;
Ashmanskas, W. ;
Auerbach, B. ;
Aurisano, A. ;
Azfar, F. ;
Badgett, W. ;
Bae, T. ;
Barbaro-Galtieri, A. ;
Barnes, V. E. ;
Barnett, B. A. ;
Barria, P. ;
Bartos, P. ;
Bauce, M. ;
Bedeschi, F. ;
Behari, S. ;
Bellettini, G. ;
Bellinger, J. ;
Benjamin, D. ;
Beretvas, A. ;
Bhatti, A. ;
Bisello, D. ;
Bizjak, I. ;
Bland, K. R. ;
Blumenfeld, B. ;
Bocci, A. ;
Bodek, A. ;
Bortoletto, D. ;
Boudreau, J. ;
Boveia, A. ;
Brigliadori, L. ;
Bromberg, C. ;
Brucken, E. ;
Budagov, J. ;
Budd, H. S. ;
Burkett, K. ;
Busetto, G. ;
Bussey, P. ;
Buzatu, A. ;
Calamba, A. .
PHYSICAL REVIEW D, 2012, 85 (01)
[4]   New physics models of direct CP violation in charm decays [J].
Altmannshofer, Wolfgang ;
Primulando, Reinard ;
Yu, Chiu-Tien ;
Yu, Felix .
JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2012, (04)
[5]  
[Anonymous], ARXIV10101589
[6]   Search for CP violation in the decays D0→K-K+ and D0→π-π+ [J].
Aubert, B. ;
Bona, M. ;
Boutigny, D. ;
Karyotakis, Y. ;
Lees, J. P. ;
Poireau, V. ;
Prudent, X. ;
Tisserand, V. ;
Zghiche, A. ;
Tico, J. Garra ;
Grauges, E. ;
Lopez, L. ;
Palano, A. ;
Pappagallo, M. ;
Eigen, G. ;
Stugu, B. ;
Sun, L. ;
Abrams, G. S. ;
Battaglia, M. ;
Brown, D. N. ;
Button-Shafer, J. ;
Cahn, R. N. ;
Groysman, Y. ;
Jacobsen, R. G. ;
Kadyk, J. A. ;
Kerth, L. T. ;
Kolomensky, Yu. G. ;
Kukartsev, G. ;
Pegna, D. Lopes ;
Lynch, G. ;
Mir, L. M. ;
Orimoto, T. J. ;
Osipenkov, I. L. ;
Ronan, M. T. ;
Tackmann, K. ;
Tanabe, T. ;
Wenzel, W. A. ;
Sanchez, P. del Amo ;
Hawkes, C. M. ;
Watson, A. T. ;
Koch, H. ;
Schroeder, T. ;
Walker, D. ;
Asgeirsson, D. J. ;
Cuhadar-Donszelmann, T. ;
Fulsom, B. G. ;
Hearty, C. ;
Mattison, T. S. ;
McKenna, J. A. ;
Barrett, M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (06)
[7]   Measurement of D0-(D)over-bar0 mixing using the ratio of lifetimes for the decays D0→K-π+, K-K+, and π-π+ [J].
Aubert, B. ;
Bona, M. ;
Karyotakis, Y. ;
Lees, J. P. ;
Poireau, V. ;
Prudent, X. ;
Tisserand, V. ;
Zghiche, A. ;
Garra Tico, J. ;
Grauges, E. ;
Lopez, L. ;
Palano, A. ;
Pappagallo, M. ;
Eigen, G. ;
Stugu, B. ;
Sun, L. ;
Abrams, G. S. ;
Brown, D. N. ;
Button-Shafer, J. ;
Cahn, R. N. ;
Jacobsen, R. G. ;
Kadyk, J. A. ;
Kerth, L. T. ;
Kolomensky, Yu. G. ;
Kukartsev, G. ;
Lynch, G. ;
Osipenkov, I. L. ;
Ronan, M. T. ;
Tackmann, K. ;
Tanabe, T. ;
Wenzel, W. A. ;
Sanchez, P. del Amo ;
Hawkes, C. M. ;
Soni, N. ;
Watson, A. T. ;
Koch, H. ;
Schroeder, T. ;
Walker, D. ;
Asgeirsson, D. J. ;
Cuhadar-Donszelmann, T. ;
Fulsom, B. G. ;
Hearty, C. ;
Mattison, T. S. ;
McKenna, J. A. ;
Barrett, M. ;
Khan, A. ;
Saleem, M. ;
Teodorescu, L. ;
Blinov, V. E. ;
Bukin, A. D. .
PHYSICAL REVIEW D, 2008, 78 (01)
[8]   CP asymmetries in singly-Cabibbo-suppressed D decays to two pseudoscalar mesons [J].
Bhattacharya, Bhubanjyoti ;
Gronau, Michael ;
Rosner, Jonathan L. .
PHYSICAL REVIEW D, 2012, 85 (05)
[9]   K to ππ decay amplitudes from lattice QCD [J].
Blum, T. ;
Boyle, P. A. ;
Christ, N. H. ;
Garron, N. ;
Goode, E. ;
Izubuchi, T. ;
Lehner, C. ;
Liu, Q. ;
Mawhinney, R. D. ;
Sachrajda, C. T. ;
Soni, A. ;
Sturm, C. ;
Yin, H. ;
Zhou, R. .
PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (11)
[10]   Size of direct CP violation in singly Cabibbo-suppressed D decays [J].
Brod, Joachim ;
Kagan, Alexander L. ;
Zupan, Jure .
PHYSICAL REVIEW D, 2012, 86 (01)