[論文レビュー] Measurements of charmless three-body and quasi-two-body B decays

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

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、BABAR検出器を用いたe⁺e⁻散乱データをY(4S)共鳴状態で用い、charmless 3体および準2体B中間子崩壊の予備的測定を報告する。主な結果として、B(B⁰ → ρ⁻⁺π⁺⁻) = (49±13⁺⁶₋₅)×10⁻⁶ および B(B⁺ → η′K⁺) = (62±18±8)×10⁻⁶ の分岐比が測定され、他の8つの崩壊モードについても上限が示された。

ABSTRACT

We present preliminary results of a search for several exclusive charmless hadronic B decays from electron-positron annihilation data collected by the BABAR detector near the Y(4S) resonance. These include three-body decay modes with final states h^{+/-}h^{-/+}h^{+/-} and h^{+/-}h^{-/+}pi^0, and quasi-two-body decay modes with final states X^0 h and X^0 K0S, where h = pi or K and X^0 = eta^' or omega. We find B(B^0 --> rho^(-/+)pi^(+/-)) = (49+/-13^{+6}_{-5}) x 10^{-6} and B(B^+ --> eta^' K^+) = (62+/-18+/-8) x 10^{-6} and present upper limits for eight other decays.

研究の動機と目的

• Y(4S)共鳴状態近傍のe⁺e⁻散乱データにおける、排他的なcharmlessハドロン的B崩壊の測定。
• 最終状態がh⁺h⁻h⁺およびh⁺h⁻π⁰である3体崩壊モード（h = π または K）の調査。
• X⁰hおよびX⁰K⁰S最終状態を含む準2体崩壊の研究（X⁰ = η′ または ω）。
• 希少B崩壊の分岐比の決定および上限の設定を通じて、非レプトン的B崩壊の理解に貢献。
• CP非対称性およびペンギン項の寄与を介して、標準模型の予測の検証および新しい物理の探査。

提案手法

• データは、SLAC国立加速器研究所のBABAR検出器を用いて、Y(4S)共鳴状態近傍のe⁺e⁻衝突で収集された。
• 信号とバックグラウンドを区別するために、粒子識別および運動量再構成技術を用いて最終状態を再構成した。
• 信号yieldは、再構成された崩壊モードのインバリアント質量分布に対する非バッチド最尤フィットを用いて抽出した。
• 分岐比は、データサンプル内で生成されたB⁰B̄⁰対の総数を正規化することで計算した。
• 系統的不確実性は、再構成および選別基準を変更することで評価され、相関および非相関成分として報告された。
• 平坦な事前確率を用いたベイズ的手法を用い、90%信頼水準での上限を設定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 charmless 3体崩壊におけるB⁰ → ρ⁻⁺π⁺⁻の分岐比は何か？
• RQ2 準2体崩壊B⁺ → η′K⁺の分岐比は何か？
• RQ3 データサンプルで観測されなかった他の8つのcharmless B崩壊の上限は何か？
• RQ4 測定された分岐比は、非レプトン的B崩壊の理論的期待値とどのように比較されるか？
• RQ5 これらの結果は、charmless B崩壊におけるペンギン支配およびツリー階層の崩壊振幅にどのような制約を課えるか？

主な発見

• B(B⁰ → ρ⁻⁺π⁺⁻)の分岐比は、(49±13⁺⁶₋₅)×10⁻⁶ と測定され、統計的および系統的不確実性を含む。
• B(B⁺ → η′K⁺)の分岐比は、(62±18±8)×10⁻⁶ と測定され、非レプトン的崩壊振幅の期待値と整合的である。
• B⁰ → K⁺K⁻π⁰およびB⁺ → ωK⁺を含む、他の8つのcharmless崩壊モードについても90%信頼水準での上限が設定された。
• 結果は標準模型と整合的であり、この解析では顕著なCP非対称性は報告されていない。
• 測定された分岐比は、ペンギン項およびツリー階層の寄与を含む理論的予測と一致している。
• この解析は、BABAR検出器が高精度で希少なcharmless B崩壊を解明できる能力を示している。