μ→eγ: Possible signature of heavy neutral leptons

Summary

The rare decay modes μ→eγ, μ→eγ, K⁺→π⁺μe and K_L → μe are calculated in a model in which two heavy neutral leptons (M⁰, E⁰) have right-hand couplings to both muons and electrons. Form _E=0.5 andm _M=2.0 GeV we find B(μ→eγ)=1.3·10^-9δ²,B(K⁺→π⁺μ⁺e^-)=5.8·10^-14δ2 andB(K_L→μ⁺e^-) = 4.8·10^-12δ2, where σ=sin 2ω specifies the E⁰, M⁰ mixing. We verify that present limits on μe universality are not violated. We present expected production and decay characteristics of the new leptons, and discuss experimental possibilities for observation of gross electron and muon number violations.

Riassunto

Si calcolano i modi rari di decadimento μ → eγ, μ→eγ, K⁺→π⁺μe e K_L → μe in un modello in cui due leptoni neutri pesanti (M⁰, E⁰) hanno accoppiamenti a destra rispetto sia ai muoni che agli elettroni. Perm _E=0.5 em _M=2 GeV si trova ,B(μ→eγ)=1.3·10^-9δ²,B(K⁺→π⁺μ⁺e^-)=5.8·10^-14δ2 eB(K_L→μ⁺e^-) = 4.8·10^-12δ2, dove σ=sin 2ω specifica la mescolanza tra E⁰ e M⁰. Si verifica che non siano violati i presenti limiti sull'universalità di μe. Si presentano le caratteristiche di produzione e di decadimento dei nuovi leptoni e si discutono le possibilità sperimentali per l'osservazione di violazioni grossolane del numero muonico e elettronico.

Резюме

Вычисляются редкие моды распадов μ → eγ, μ→eγ, K⁺→π⁺μe и K_L→μe в модели, в которой два тяжелых нейтральных лептона (M⁰, E⁰) имеют правостороннюю связь и с мюонами и с электронами. Дляm _E=0.5 иm _M=2ГэВ мы находим B(μ→eγ)=1.3·10^-9δ²,B(K⁺→π⁺μ⁺e^-)=5.8·10^-14δ2 иB(K_L→μ⁺e^-) = 4.8·10^-12δ2, где σ=sin 2ω определяет E⁰, M⁰ смешивание. Мы проверяем, что существующие пределы на μ-e универсальность не нарушаются. Мы приводим результаты для ожидаемого рождения и характеристик распадов новых мезонов. Обсуждаются экспериментальные возможности для наблюдения нарушений суммарного числа электронов и мюонов.