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Rare tau decays via exchange of on-shell almost degenerate Majorana neutrinos, <i>τ</i><SUP>∓</SUP> → <i>π</i><SUP>∓</SUP><i>N</i><sub><i>j</i></sub> → <i>π</i><SUP>∓</SUP><i>μ</i><SUP>∓</SUP><i>π</i><SUP>±</SUP> and <i>τ</i><SUP>∓</SUP> → <i>π</i><SUP>∓</SUP><i>N</i><sub><i>j</i></sub> → <i>π</i><SUP>∓</SUP><i>μ</i><SUP>±</SUP><i>π</i><SUP>∓</SUP>
Indexado
WoS WOS:001173160600005
Scopus SCOPUS_ID:85186482185
DOI 10.1007/JHEP02(2024)215
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We investigate rare decays of tau leptons that occur via exchange of heavy on -shell neutrinos N-j (j =1,2). These neutrinos can be either Dirac or Majorana, and are considered to be almost degenerate in mass. The decays can thus be either lepton number conserving (LNC), tau(-/+) -> pi N--/+(j) -> pi(-/+)mu(-/+)pi(+/-), or lepton number violating (LNV), tau(-/+) -> pi N--/+(j) -> pi(-/+)mu(+/-)pi(-/+). If neutrinos are Dirac, only LNC decays are possible. If they are Majorana, both LNC and LNV are possible. We derive the corresponding expressions for the effective decay widths Gamma((X)) (eff,-/+) (X=LNC, LNV) of these rare decays, where we account for N-1 -N-2 overlap and oscillation effects and for the finite detector length effects. We then numerically evaluate these decay widths as well as the related CP violation asymmetry width triangle Gamma((X))(CP) = (Gamma((X))(eff) ,- - Gamma((X))(eff,+)). We conclude that for certain, presently allowed, ranges of the heavy -light neutrino mixing parameters, such decays and asymmetries could be observed in Belle II experiment.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Particles & Fields
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Cvetic, Gorazd Hombre Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
2 Kim, Choong Sun - Yonsei Univ - Corea del Sur
Yonsei University - Corea del Sur

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
National Research Foundation of Korea
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
FONDECYT (Chile)
NRF of Korea

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This work of G.C.was supported in part by FONDECYT (Chile) Grant No. 1220095, The work of C.S.K. was supported by NRF of Korea (NRF-2022R1A5A1030700 and NRF-2022R1I1A1A01055643).
This work of G.C.was supported in part by FONDECYT (Chile) Grant No. 1220095, The work of C.S.K. was supported by NRF of Korea (NRF-2022R1A5A1030700 and NRF-2022R1I1A1A01055643).

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