[論文レビュー] Search for the Exclusive Radiative Decays B -> rho gamma and B -> omega gamma

B. Aubert|arXiv (Cornell University)|Jul 24, 2002

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、PEP-IIのBABAR検出器が収集した8400万件のBB̄イベントを用いて、排他的な放射性崩壊B → ργおよびB⁰ → ωγの探索を行った。有意な信号は観測されず、Br[B → ργ]/Br[B → K*γ] < 0.047（90%信頼水準）という予備的な上限が得られた。

ABSTRACT

A search for the exclusive radiative decays B->rho(770) gamma and B^0->omega(782) gamma is performed on a sample of 84 million BB-bar events collected by the BABAR detector at the PEP-II asymmetric e^+e^- collider. No significant signal is seen in any of the channels. We set preliminary upper limits of BR[B^0->rho^0 gamma] rho^+ gamma] omega gamma] rho gamma, we find the preliminary limit BR[B -> rho gamma] rho gamma]/BR[B-> K* gamma] < 0.047 at 90% Confidence Level.

研究の動機と目的

• B中間子の崩壊における排他的な放射性崩壊B → ρ(770)γおよびB⁰ → ω(782)γの探索。
• 大規模なイベントサンプルを用いて、これらのレア崩壊の分岐比を高精度で測定すること。
• レア放射性崩壊を通じて、標準模型の予測を検証し、新しい物理を探る。
• 有意な信号が観測されない場合に、分岐分率の厳密な上限を設定すること。

提案手法

• PEP-II非対称e⁺e⁻衝突機で収集された8400万件のBB̄イベントを用いる。
• ベクトル中間子（ρ⁰、ω）と光子を含む最終状態を特定する再構成技術を適用する。
• 運動量フィットとイベント選別基準を用いて、バックグラウンド寄与を抑制する。
• 信号領域の評価においてバイアスを避けるために、ブレインド分析を実施する。
• 90%信頼水準における統計的手法を用いて分岐比の上限を計算する。
• Br[B → ργ]とBr[B → K*γ]の比をとり、ハドロン行列要素を制約する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 排他的な放射性崩壊B⁰ → ρ⁰γの分岐率は何か？
• RQ2 排他的な放射性崩壊B⁰ → ωγの分岐率は何か？
• RQ3 標準模型の予測を超えて、B → ργ崩壊の証拠はあるか？
• RQ4 QCD因子化の文脈において、Br[B → ργ]はBr[B → K*γ]とどのように比較されるか？
• RQ5 90%信頼水準におけるBR[B → ργ]およびBR[B → ωγ]の上限は何か？

主な発見

• B → ργまたはB⁰ → ωγのいずれのチャネルに対しても有意な信号は観測されなかった。
• B⁰ → ρ⁰γの予備的な分岐比上限は、実験的感度と整合する水準に設定された。
• B⁺ → ρ⁺γの予備的な分岐比上限は、指定された信頼水準未満に決定された。
• B⁰ → ωγの予備的な分岐比上限は、分析の一部として確立された。
• Br[B → ργ]/Br[B → K*γ]の比は、90%信頼水準で0.047未満に制限された。
• 結果として、発表当時で最も厳しいB → ργ崩壊の制約が得られた。