Fenomenología del sabor de los quarks del axión de QCD

Los modelos de axiones con cargas de Peccei-Quinn dependientes de la generación pueden dar lugar a corrientes neutras que cambian de sabor, lo que motiva las búsquedas de axiones de QCD en experimentos de sabor de alta precisión. Derivamos de manera rigurosa límites sobre los acoplamientos efectivos más generales que violan el sabor a partir de mediciones actuales y evaluamos su potencial de descubrimiento. Para desintegraciones de dos cuerpos, utilizamos datos experimentales disponibles para establecer límites sobre las tasas de desintegración qq^'a para todas las transiciones de sabor. Las contribuciones del axión a la mezcla de mesones neutros se calculan de manera sistemática utilizando teoría de perturbaciones chirales y expansión de productos de operadores. También discutimos en detalle las desintegraciones baryónicas y las desintegraciones de mesones de tres cuerpos, que pueden llevar a las mejores estrategias de búsqueda para algunos de los acoplamientos. Por ejemplo, un límite fuerte sobre la transición puede derivarse de la supernova SN 1987A. En un futuro cercano, búsquedas dedicadas para desintegraciones qq^'a en experimentos en curso podrían potencialmente probar escalas de ruptura de Peccei-Quinn de hasta 10^12 GeV en NA62 o KOTO y hasta 10^9 GeV en Belle II o BES III.