Meson Distribution Amplitudes

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	3 June 2019
Referee:	Prof. Dr. Andreas Schäfer
Date of exam:	31 January 2019
Institutions:	Physics > Institute of Theroretical Physics > Chair Professor Schäfer > Group Andreas Schäfer
Projects:	Forschungszentrum Jülich (FFE contract 42008319 (FAIR-014))
Keywords:	exclusive processes; form factor; sum rules;mesons;distribution amplitudes;
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 530 Physics
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	40286

Abstract (English)

In this thesis we update the theoretical framework for the QCD calculations of $\gamma^* \gamma \!\to\! \eta$ and $\gamma^* \gamma \!\to\! \eta^\prime$ transition form factors at large photon virtualities. This includes a full next-to-leading order analysis of perturbative corrections as well as charm quark contributions, while also taking into account $SU(3)$-flavor breaking effects and axial ...

Abstract (English)

In this thesis we update the theoretical framework for the QCD calculations of $\gamma^* \gamma \!\to\! \eta$ and $\gamma^* \gamma \!\to\! \eta^\prime$ transition form factors at large photon virtualities. This includes a full next-to-leading order analysis of perturbative corrections as well as charm quark contributions, while also taking into account $SU(3)$ -flavor breaking effects and axial anomaly contributions to the power-suppressed twist-four distribution amplitudes. The related numerical analysis of the existing experimental data is performed with these improvements.
Moreover, we present an improved light-cone sum rule analysis of the $D, D_s \to \eta/\eta^\prime l \nu_l$ transition form factors. In this context we argue, that these decays offer a very promising possibility
to determine the leading Fock-state gluonic contribution of the $\eta^\prime$ meson in future experimental facilities, such as FAIR or Super-KEKB. We also provide a calculation for the corresponding
branching ratios for B decays.

Translation of the abstract (German)

In dieser Arbeit aktualisieren wir das theoretische Gerüst, welches die Grundlage für QCD-Berechnungen von $\gamma^* \gamma \! \to \! \eta$ und $\gamma^* \gamma \! \to \! \eta^\prime$ Übergangsformfaktoren bei großen Photonenvirtualitäten darstellt. Dies beinhaltet eine vollständige Analyse von Schleifenkorrekturen in nächstführender Ordnung, inclusive den zugehörigen Charm-Quark-Beiträgen, als ...

Translation of the abstract (German)

In dieser Arbeit aktualisieren wir das theoretische Gerüst, welches die Grundlage für QCD-Berechnungen von $\gamma^* \gamma \! \to \! \eta$ und $\gamma^* \gamma \! \to \! \eta^\prime$ Übergangsformfaktoren bei großen Photonenvirtualitäten darstellt.
Dies beinhaltet eine vollständige Analyse von Schleifenkorrekturen in nächstführender Ordnung, inclusive den zugehörigen Charm-Quark-Beiträgen, als auch die Berücksichtigung von $SU(3)_F$ -Brechungseffekten und axiale Anomaliebeiträge zu den unterdrückten Twist-4 Verteilungsamplituden.
Die resultierende numerische Analyse der vorhandenen experimentellen Daten wird mit den genannten Verbesserungen durchgeführt.
Darüber hinaus präsentieren wir eine verbesserte Lichtkegel-Summenregel-Analyse der $D, D_s \to \eta/\eta^\prime l \nu_l$ -Übergangsformfaktoren.
In diesem Zusammenhang behaupten wir, dass diese Zerfälle eine sehr vielversprechende Möglichkeit bieten, den führenden Beitrag des gluonischen Fockzustands des $\eta^\prime$ Mesons in zukünftigen experimentellen Einrichtungen wie FAIR oder Super-KEKB zu bestimmen. Folglich liefern wir auch eine Berechnung für die relevanten Verzweigungsverhältnisse der entsprechenden B-Zerfälle.