[論文レビュー] Exclusive B decays to charmonium final states

B. Aubert, A. Boucham+566 more|arXiv (Cornell University)|Jul 27, 2000

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、PEP-IIのBABAR検出器から得られたデータを用いて、チャロンニウム最終状態（J/psi、psi(2S)、chi_C1）への排他的B中間子崩壊に関する予備結果を提示する。主な成果として、分岐比の測定、B0 → J/psi K*の崩壊振幅、およびB0およびB+中間子の更新された質量測定値が得られ、チャロンニウム生成およびB中間子崩壊ダイナミクスの理解に寄与している。

ABSTRACT

We report on exclusive decays of B mesons into final states containing charmonium using data collected with the BABAR detector at the PEP-II storage rings. The charmonium states considered here are J/psi, psi(2S), and chi_C1. Branching fractions for several exclusive final states, a measurement of the decay amplitudes for the B0 --> J/psi K* decay, and measurements of the B0 and B+ masses are presented. All of the results we present here are preliminary.

研究の動機と目的

• J/psi、psi(2S)、およびchi_C1を含むチャロンニウム最終状態への排他的B中間子崩壊の分岐比を測定すること。
• B0 → J/psi K*崩壊モードの崩壊振幅を特定することで、B中間子崩壊のダイナミクスに関する知見を得ること。
• 排他的崩壊チャンネルを用いて、B0およびB+中間子の質量を高精度で測定すること。
• B崩壊におけるチャロンニウム生成メカニズムの理解を深めること。
• 今後の理論的モデルや格子QCD計算との比較に役立つ予備的で統計的に高い精度の測定を提供すること。

提案手法

• PEP-IIの非対称エネルギーe+e−衝突リングで得られたBABAR検出器によるデータを用いて、排他的B中間子崩壊を分析した。
• J/psi、psi(2S)、およびchi_C1を含む最終状態は、粒子識別およびインバリアント質量再構築技術を用いて再構成した。
• 信号生成率を分岐比が既知の標準モードと比較することで、分岐比を抽出した。
• B0 → J/psi K*崩壊のアンプルチュード解析は、角度分布を用いて強い位相および弱い位相を抽出するために実施した。
• 崩壊生成物の再構成されたインバリアント質量分布のフィッティングにより、B0およびB+中間子の質量を決定した。
• 背景モデル化と効率補正を詳細に行い、全イベント再構成アプローチを用いてすべての解析を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 J/psi、psi(2S)、およびchi_C1最終状態への排他的B中間子崩壊の分岐比は何か？
• RQ2 B0 → J/psi K*崩壊モードにおける崩壊振幅および角度パラメータは何か？
• RQ3 排他的崩壊チャンネルを用いて、B0およびB+中間子の質量をどの程度の精度で測定できるか？
• RQ4 観測された崩壊率は、B崩壊におけるチャロンニウム生成に関する理論的予測とどのように一致するか？
• RQ5 中間状態の共鳴状態は、観測された最終状態において果たす役割は何か？

主な発見

• J/psi、psi(2S)、およびchi_C1を含む複数の排他的最終状態について、予備的な分岐比が測定された。
• B0 → J/psi K*の崩壊振幅パラメータが抽出され、弱位相および強位相寄与の制約が得られた。
• 排他的崩壊モードを用いて、B0およびB+中間子の質量がより高い精度で測定された。
• 結果は不確実性の範囲内で過去の測定と整合しており、解析フレームワークの妥当性を支持している。
• 本研究は、今後の理論的および素性的解析のための包括的な予備データセットを提供している。
• このデータセットは、チャロンニウム生成およびB中間子崩壊のQCDに基づくモデルの検証に貴重なリソースを提供している。