[论文解读] Angular analysis of $B^0 o K^\ast(892)^0 \ell^+ \ell^-$

Belle Collaboration, A. Abdesselam+444 more|arXiv (Cornell University)|Apr 14, 2016

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 108

一句话总结

Belle 协作组在 B0 -> K*(892)0 l+l- 衰变中测量四个角观测量 (P4', P5', P6', P8')，使用电子和μ子末态在多个 q^2 区间进行，并与 SM 预测包括 LHCb 的 P5' 异常区域进行比较。

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.

研究动机与目标

• 推动对 b -> s ll 转换进行精密测试，以探测新物理。
• 在 B0 -> K*(892)0 ll 中使用 e+e- 与 μ+μ- 的末态测量角观测量 P4', P5', P6', P8'。

提出的方法

• 分析在 Upsilon(4S) 收集的 Belle 探测器下相当于 711 fb^{-1} 的数据，总计 772×10^6 对 B Bbar 对。
• 用 K*0 -> K+ pi- 重建 B0 -> K*(892)0 ll，并应用粒子鉴别(PID)与背景抑制技术。
• 在 dilepton 不变量质量平方 q^2 的五个区间中提取四个角观测量 P4', P5', P6', P8'。
• 将测量得到的观测量与标准模型预测进行比较，包括 LHCb 报告的 P5' 异常区域。

实验结果

研究问题

• RQ1 在不同 q^2 区间中，B0 -> K*(892)0 ll 衰变的角观测量 P4', P5', P6', P8' 的取值是多少？
• RQ2 Belle 的测量是否偏向 SM 预测，还是在所述 q^2 区间内显示与 LHCb P5' 异常相一致的偏差？
• RQ3 在提取的角观测量中，电子通道与μ子通道之间是否存在差异？

主要发现

• 在五个 q^2 区间中提取四个角观测量 P4', P5', P6', P8'。
• 分析同时使用 B0 -> K*(892)0 μ+ μ- 和 B0 -> K*(892)0 e+ e- 衰变模态。
• 结果与标准模型预测在 LHCb 报告 P5' 异常的区域进行比较。
• 该研究提供了 Belle 特定的对所考虑衰变通道中 P4', P5', P6', P8' 观测量的评估。