Experimental limits to the π⁰ → e⁺e⁻ rate and their consequences for a direct electron-hadron coupling

Summary

It has been suggested that the high σ(e⁺e⁻ → hadrons) observed at SPEAR can be explained by electrons having hadronic cores. These could contribute to the decays of pseudoscalar mesons into e⁺e⁻ pairs for which model-independent considerations show that only pseudoscalar and axial vector couplings are possible. From estimates of the decay rates we demostrate that the measurement of$B_{\pi ^0 } = \Gamma (\pi ^0 \to e^ + e^ - )/\Gamma (\pi ^0 \to all)$ is a sensitive test. Since no specific measurement has been reported, the published data are reviewed in order to obtain an upper limit on$B_{\pi ^0 }$. We find$B_{\pi ^0 }< 8 \cdot 10^{ - 6}$ at the 90% confidence limit. This severely limits pure pseudoscalar coupling. We show that Weinberg-type neutral currents would give a negligible contribution toB.

Riassunto

Si è suggerito che il valore elevato di σ(e⁺e⁻ → adroni) osservato allo SPEAR può essere spiegato con l’ipotesi di elettroni aventi un nocciolo di adroni. Questi contribuirebbero al decadimento di mesoni pseudoscalari in coppie e⁺e⁻ per le quali con considerazioni indipendenti dal modello si dimostra che sono possibili solo accoppiamenti pseudoscalari e vettoriali assiali. Partendo da valori stimati dei rapporti di decadimento si dimostra che la misura di$B_{\pi ^0 } = \Gamma (\pi ^0 \to e^ + e^ - )/\Gamma (\pi ^0 \to ogni cosa)$ è una prova sensibile. Poiché non si è trovata nessuna misura specifica si sono passati in rassegna i dati già pubblicati con lo scopo di ottenere un limite superiore per$B_{\pi ^0 }$. Si trova$B_{\pi ^0 }< 8 \cdot 10^{ - 6}$ con un limite di affidabilità del 90%. Ciò pone dei limiti molto severi all’accoppiamento puramente pseudoscalare. Si evidenzia il fatto che le correnti neutre del tipo di Weinberg darebbero un contributo trascurabile aB.

Реэюме

Отмечается, что блыпое сечение σ(e⁺e⁻→адроны), наблюденное в 8РЕАЕ, может быть общяснено с помошью злектронов, имеюших адронный остов. Эти злектроны могут давать вклад в распады псевдоскалярных меэонов на e⁺e⁻ пары, для которых не эависяшие от моделей рассмотрения покаэывают, что воэможны только псевдоскалярные и аксиально векторные свяэи. Иэ оценок интенсивностей распадов мы устанавливаем, что иэмерение$\Gamma (\pi ^0 \to e^ + e^ - )/\Gamma (\pi ^0 \to Bce)$ представляет чувствительную проверку. Так как о специальном иэмерении не сообшалось, то опубликованные данные эаново аналиэируются, чтобы получить верхний предел для$B_{\pi ^0 }$. Мы находим$B_{\pi ^0 }< 8 \cdot 10^{ - 6}$ при степени достоверности 90%. Этот реэультат жестко ограничивает чистую псевдоскалярную свяэь. Мы покаэываем, что нейтральные токи вейнберговского типа давали бы пренебрежимо малый вклад вB.