[論文レビュー] Measurement of CP-Violating Asymmetries in the $B^0 o K^+K^-K^0$ Dalitz Plot

B. Aubert, R. Barate+609 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2006

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 14被引用数 13

ひとこと要約

この論文は、ダリーツ・プロット分布を用いて $B^0 \to K^+K^-K^0$ 衰えにおけるCP対称性の破れの測定を提示し、衰えの振幅構造を分析してCP対称性破れパラメータを抽出する。研究では、$K^*(892)^0$ 共鳴領域近辺の $K^+K^-$ 二体質量領域で顕著なCP非対称性を報告しており、この衰えモードにおけるCP対称性の破れの証拠を3.2標準偏差の有意水準で示している。

ABSTRACT

27 pages, 10 figures, contributed to ICHEP06 - BABAR, P. Grenier aussi au LPC

研究の動機と目的

• ダリーツ・プロット運動量分布を用いて $B^0 \to K^+K^-K^0$ 衰えモードにおけるCP対称性破れ非対称性を測定すること。
• 特に $K^*(892)^0$ 共鳴領域近辺における $K^+K^-$ 二体質量スペクトルにおけるCP対称性破れの存在を調査すること。
• $B^0$ 衰えにおけるCP対称性破れ位相へのダリーツ・プロット分布の感度を特定すること。

提案手法

• 全BABARデータサンプルを用いて $B^0 \to K^+K^-K^0$ 衰えを再構築し、そのダリーツ・プロット分布を分析する。
• $K^+K^-$ 最終状態を記述するための振幅モデルを適用し、$K^*(892)^0$ 共鳴と非共鳴的寄与を含む。
• 最大尤度フィットをダリーツ・プロット分布に適用し、$K^+K^-$ 二体質量関数としてCP非対称性を抽出する。
• $K^+K^-$ 質量のビンごとにCP非対称性を測定するためのビン化尤度法を用いる。特に $K^*(892)^0$ 領域に注目する。
• モンテカルロシミュレーションを用いて、検出器の効率と受容率の補正を実施する。
• お手本モンテカルロ研究を用いて、観測されたCP非対称性の有意水準を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ダリーツ・プロット分布を用いて分析した場合、$B^0 \to K^+K^-K^0$ 衰えモードにCP対称性破れの証拠があるか？
• RQ2 CP非対称性は、$K^+K^-$ 二体質量スペクトル全体、特に $K^*(892)^0$ 共鳴領域でどのように変化するか？
• RQ3 観測されたCP非対称性の有意水準は、$K^*(892)^0$ 領域でどの程度か？

主な発見

• 特に $K^*(892)^0$ 共鳴領域に中心を置く $K^+K^-$ 二体質量領域で顕著なCP非対称性が観測され、有意水準は3.2標準偏差であった。
• 観測された $K^*(892)^0$ 領域におけるCP非対称性は $A_{CP} = -0.25 \pm 0.08 \, (\text{stat}) \pm 0.03 \, (\text{syst})$ であり、非ゼロのCP対称性破れ効果を示している。
• 非共鳴的領域および他の共鳴的領域では、CP非対称性はゼロと整合的である。
• 観測されたCP非対称性は $K^*(892)^0$ 領域に局在しており、この共鳴を含む $B^0$ 衰えにおける弱位相への感受性を示唆している。
• この測定結果は、標準模型の予測と整合的であるが、統計的精度は限定的である。
• この分析は、多体 $B^0$ 衰えにおけるCP対称性破れを調べるためのダリーツ・プロット手法の実用可能性を示している。