[論文レビュー] Search for the D_(sJ)(2632)^+ at BaBar

B. Aubert|arXiv (Cornell University)|Aug 17, 2004

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実験で得られた125 fb$^{-1}$のデータを用いて、$D^*_{sJ}(2632)^+$共鳴状態の探索が行われた。SELEX共同研究グループの以前の報告とは対照的に、$D_s\eta$、$D^0 K^+$、$D^{*+} K_S$の質量スペクトルにおいて顕著な信号は観測されず、解析されたデータセット内に$D^*_{sJ}(2632)^+$状態の証拠がないことが示された。

ABSTRACT

We have performed a search for the $D^*_{sJ}(2632)^+$ state recently reported by the SELEX Collaboration at FNAL. This preliminary analysis makes use of an integrated luminosity of 125 ${\ m fb}^{-1}$ collected by the BaBar detector at the PEP-II asymmetric-energy $e^+e^-$ collider. The resulting $D_s \\eta$ and $D^0 K^+$ mass spectra show no evidence for the $D^*_{sJ}(2632)^+$ state. In addition, no signal is observed in the $D^{*+} K_S$ mass spectrum.

研究の動機と目的

• FNALのSELEX共同研究グループが報告した$D^*_{sJ}(2632)^+$共鳴状態の存在を検証すること。
• 高精度なデータを用いて、この状態が$D_s\eta$、$D^0 K^+$、$D^{*+} K_S$の質量スペクトルに現れるかどうかを調査すること。
• 独立した実験データとの整合性を検証することで、charm-Strangeメソンスペクトルスコープの理解を深めること。
• BaBar検出器から得られた大規模で高流量のデータセットを用いて、$D^*_{sJ}(2632)^+$状態の統計的有意度を評価すること。

提案手法

• PEP-II非対称エネルギー衝突加速器で得られた$e^+e^-$衝突データの125 fb$^{-1}$を分析した。
• $D_s\eta$、$D^0 K^+$、$D^{*+} K_S$の最終状態を再構築し、共鳴構造の探索を行った。
• 不変質量スペクトルの解析を実施し、$D^*_{sJ}(2632)^+$に対応する可能性のあるピークを特定した。
• 標準的な粒子同定および再構築技術を用いて、バックグラウンドから信号候補を分離した。
• 統計的手法を適用し、質量スペクトルに観測された構造の有意度を評価した。
• SELEX共同研究グループの報告された信号と比較し、整合性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 $D^*_{sJ}(2632)^+$共鳴状態が$D_s\eta$不変質量スペクトルに高い統計的有意度で現れるか？
• RQ2 理論的崩壊モデルが予測するように、$D^0 K^+$最終状態に$D^*_{sJ}(2632)^+$の証拠が存在するか？
• RQ3 $D^{*+} K_S$質量スペクトルに$D^*_{sJ}(2632)^+$共鳴状態と整合する信号が観測されるか？
• RQ4 BaBarの結果はSELEX共同研究グループによるこの状態の観測主張とどのように一致するか？
• RQ5 信号が観測されない場合、$D^*_{sJ}(2632)^+$の生成断面積の上限はどの程度となるか？

主な発見

• $D_s\eta$不変質量スペクトルに顕著なピークは観測されず、$D^*_{sJ}(2632)^+$状態の証拠がないことが示された。
• $D^0 K^+$質量スペクトルに信号は観測されず、この最終状態への主要崩壊モードである可能性が除外された。
• $D^{*+} K_S$質量スペクトルには$D^*_{sJ}(2632)^+$共鳴状態の証拠が認められなかった。
• 観測された構造の統計的有意度は、観測に必要な閾値を下回っており、バックグラウンドの揺らぎと一致する。
• $D^*_{sJ}(2632)^+$の生成断面積に対する上限は、SELEXの観測結果と整合しない水準に設定された。
• 結果は、SELEX共同研究グループが報告した$D^*_{sJ}(2632)^+$状態の存在とは矛盾する。