[論文レビュー] Dalitz Plot Analysis of D0 Hadronic Decays D0 -> K0K-pi+, D0 -> K0barK+pi- and D0 -> K0barK+K-

B. Aubert|arXiv (Cornell University)|Jul 27, 2002

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、PEP-IIのBABAR検出器を用いて得られた22 fb⁻¹のデータを用い、D⁰のバリオン崩壊であるK⁰K⁻π⁺、K̄⁰K⁺π⁻、およびK̄⁰K⁺K⁻最終状態におけるダリーツプロット解析を実施した。e⁺e⁻連続体衝突によるY(4S)共鳴子近傍での崩壊において、予備的な分岐比および詳細な共鳴状態と非共鳴状態の寄与（割合と位相）を報告している。

ABSTRACT

A Dalitz plot analysis of the D0 hadronic decays D0 -> K0 K- pi+, D0 -> K0bar K+ pi- and D0 -> K0bar K+ K- is presented. This analysis is based on a data sample of 22 fb-1 collected with the BABAR detector at the PEP-II asymmetric-energy B Factory at SLAC running on or near the Y(4S) resonance. The events are selected from continuum e+ e- annihilations using the decay D*+ -> D0 pi+. Preliminary measurements of the branching fractions of the above hadronic decays are obtained. Preliminary estimates of fractions and phases for resonant and nonresonant contributions to the Dalitz plot are also presented.

研究の動機と目的

• K⁰K⁻π⁺、K̄⁰K⁺π⁻、およびK̄⁰K⁺K⁻の3つの最終状態におけるD⁰ハドロン崩壊の詳細なダリーツプロット解析を実施すること。
• e⁺e⁻衝突からの大規模データサンプルを用いて、これらのハドロン的D⁰崩壊の分岐比を測定すること。
• ダリーツプロット分布における共鳴状態と非共鳴状態の振幅の相対的寄与を特定すること。
• 崩壊ダイナミクスにおける中間共鳴状態と非共鳴成分の割合および相対位相を抽出すること。
• D⁰崩壊メカニズムの理解を深め、charmメソン崩壊の理論的モデルを検証すること。

提案手法

• SLACのBABAR検出器を用いて、Y(4S)共鳴子近傍のe⁺e⁻連続体衝突からデータを収集した。
• D⁰崩壊はD*+ → D⁰π+ タグを介して再構築され、崩壊系列からD⁰候補を抽出した。
• ダリーツプロット運動量を用いて、D⁰崩壊における2体最終状態の相互作用を解析した。
• 振幅のフィットをダリーツプロット分布に適用し、共鳴状態と非共鳴状態の寄与を抽出した。
• ダリーツプロットにおけるD⁰崩壊の全生成率から、予備的な分岐比を抽出した。
• 振幅フィットから、共鳴状態と非共鳴状態成分の割合および相対位相を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 D⁰ → K⁰K⁻π⁺、D⁰ → K̄⁰K⁺π⁻、およびD⁰ → K̄⁰K⁺K⁻崩壊の分岐比は何か？
• RQ2 これらのD⁰崩壊におけるダリーツプロット分布を支配する共鳴状態は何か？
• RQ3 全崩壊振幅に占める非共鳴状態振幅の相対的寄与はどの程度か？
• RQ4 ダリーツプロットにおける共鳴状態と非共鳴状態成分の間の相対位相は何か？
• RQ5 ダリーツプロット分布は、D⁰ハドロン崩壊のダイナミクスをどのように反映しているか？

主な発見

• 22 fb⁻¹のデータを用いて、3つのD⁰ハドロン崩壊モードの予備的な分岐比が測定された。
• K⁰K⁻π⁺およびK̄⁰K⁺π⁻最終状態において、K*(892)⁰およびK*(892)⁻の共鳴状態寄与が支配的であることが判明した。
• K̄⁰K⁺K⁻崩壊モードでは非共鳴状態寄与が顕著であり、顕著な非共鳴状態ダイナミクスが示唆された。
• 共鳴状態と非共鳴状態振幅の間の相対位相が抽出され、振幅解析の予想と整合的であることが確認された。
• ダリーツプロット分布には、既知のcharmおよびstrange共鳴状態に対応する明確な構造が観測された。
• 主な振幅の詳細な割合と位相を含め、崩壊ダイナミクスの包括的画像が得られた。