The decay $$B\rightarrow K+\nu +\bar{\nu }$$ at Belle II and a massless bino in R-parity-violating supersymmetry

Abstract

Abstract Recently, announced evidence for the decay $$B^+\rightarrow K^+ +\nu +\bar{\nu }$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mi>ν</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>ν</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> </mml:math> at the $$3.5\,\sigma $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>3.5</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mi>σ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> significance, and measured the corresponding decay branching ratio to be $$2.7\,\sigma $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2.7</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mi>σ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> above the Standard Model prediction. Here, we provide a theoretical explanation based on a massless bino in R-parity-violating (RPV) supersymmetry. With a single non-vanishing RPV coupling $$\lambda '_{i23/i32}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>λ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mn>23</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mn>32</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> , $$\lambda '_{i13/i33}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>λ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mn>13</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mn>33</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> , or $$\lambda '_{i12/i22}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>λ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mn>12</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mn>22</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> , where $$i=1,2,3$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , the decay $$B^+\rightarrow K^+ +\overset{\scriptscriptstyle (-)}{\nu _i}+ \tilde{\chi }^0_1$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>ν</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mstyle> </mml:mover> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mover> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mo>~</mml:mo> </mml:mover> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> can be induced, which would lead to the same signature as $$B^+\rightarrow K^+ +\nu +\bar{\nu }$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mi>ν</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>ν</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> </mml:math> . Taking into account both theoretical and experimental uncertainties, we der

Topics & Concepts