[논문 리뷰] Angular analysis of $B^0 o K^\ast(892)^0 \ell^+ \ell^-$

Belle Collaboration, A. Abdesselam외 444명|arXiv (Cornell University)|2016. 04. 14.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 108

한 줄 요약

벨 협력은 B0 -> K*(892)0 l+l- 감쇠에서 네 개의 각 관측값(P4', P5', P6', P8')을 측정하고, 전자 및 뮤온 최종 상태를 across multiple q^2 구간에서 사용하며 SM 예측과 LHCb P5' 이상 지역을 비교합니다.

ABSTRACT

We present a measurement of angular observables, $P_4'$, $P_5'$, $P_6'$, $P_8'$, in the decay $B^0 o K^\ast(892)^0 \ell^+ \ell^-$, where $\ell^+\ell^-$ is either $e^+e^-$ or $μ^+μ^-$. The analysis is performed on a data sample corresponding to an integrated luminosity of $711~\mathrm{fb}^{-1}$ containing $772 imes 10^{6}$ $B\bar B$ pairs, collected at the $Υ(4S)$ resonance with the Belle detector at the asymmetric-energy $e^+e^-$ collider KEKB. Four angular observables, $P_{4,5,6,8}'$ are extracted in five bins of the invariant mass squared of the lepton system, $q^2$. We compare our results for $P_{4,5,6,8}'$ with Standard Model predictions including the $q^2$ region in which the LHCb collaboration reported the so-called $P_5'$ anomaly.

연구 동기 및 목표

• b -> s ll 트랜지션의 정밀 테스트를 새로운 물리의 탐침으로 삼고자 합니다.
• B0 -> K*(892)0 ll에서 e+e- 및 mu+mu- 최종 상태를 모두 사용하여 P4', P5', P6', P8'를 측정합니다.

제안 방법

• Belle 검출기와 Upsilon(4S)에서 수집된 772×10^6 B B바 쌍에 대응하는 711 fb^{-1}의 데이터를 분석합니다.
• K*0 -> K+ pi-로 B0 -> K*(892)0 ll를 재구성하고 PID 및 배경 억제 기법을 적용합니다.
• dilepton 불변 질량 제곱 q^2의 다섯 구간에서 네 각 관측값 P4', P5', P6', P8'를 추출합니다.
• 측정된 관측값을 LHCb가 보고한 P5' 이상 영역을 포함한 표준 모델 예측과 비교합니다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 다양한 q^2 구간에서 B0 -> K*(892)0 ll 감쇠의 각 관측값 P4', P5', P6', P8'의 값은 얼마입니까?
• RQ2 벨 측정은 SM 예측을 선호합니까, 아니면 지정된 q^2 범위에서 LHCb P5' 이상과 일치하는 편차를 보입니까?
• RQ3 추출된 각 관측값에서 전자 채널과 뮤온 채널 간에 차이가 있습니까?

주요 결과

• 다섯 개의 q^2 구간에서 네 가지 각 관측값 P4', P5', P6', P8'가 추출됩니다.
• 분석은 B0 -> K*(892)0 mu+ mu- 및 B0 -> K*(892)0 e+ e- 두 감쇠 모드를 모두 사용합니다.
• 결과는 LHCb가 P5' 이상으로 보고한 영역에서 표준 모델 예측과 비교됩니다.
• 본 연구는 고려된 붐 경로에서 Belle 특유의 P4', P5', P6', P8' 관측값 평가를 제공합니다.