[论文解读] Dalitz Plot Analysis of D0 Hadronic Decays D0 -> K0K-pi+, D0 -> K0barK+pi- and D0 -> K0barK+K-

B. Aubert|arXiv (Cornell University)|Jul 27, 2002

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 4

一句话总结

本研究基于在PEP-II上的BABAR探测器获取的22 fb⁻¹数据，对D⁰粒子的强子衰变过程D⁰ → K⁰K⁻π⁺、K̄⁰K⁺π⁻和K̄⁰K⁺K⁻进行了Dalitz图分析。报告了初步的分支比以及来自Y(4S)共振区附近e⁺e⁻连续态湮灭的共振态与非共振态贡献，包括分数和相位。

ABSTRACT

A Dalitz plot analysis of the D0 hadronic decays D0 -> K0 K- pi+, D0 -> K0bar K+ pi- and D0 -> K0bar K+ K- is presented. This analysis is based on a data sample of 22 fb-1 collected with the BABAR detector at the PEP-II asymmetric-energy B Factory at SLAC running on or near the Y(4S) resonance. The events are selected from continuum e+ e- annihilations using the decay D*+ -> D0 pi+. Preliminary measurements of the branching fractions of the above hadronic decays are obtained. Preliminary estimates of fractions and phases for resonant and nonresonant contributions to the Dalitz plot are also presented.

研究动机与目标

• 对D⁰强子衰变至三种末态K⁰K⁻π⁺、K̄⁰K⁺π⁻和K̄⁰K⁺K⁻进行详细的Dalitz图分析。
• 利用e⁺e⁻湮灭产生的大样本数据测量这些强子D⁰衰变的分支比。
• 确定Dalitz图分布中共振态与非共振态振幅的相对贡献。
• 从衰变动力学中提取中间共振态与非共振组分的分数和相位。
• 深化对D⁰衰变机制的理解，并检验粲介子衰变的理论模型。

提出的方法

• 数据来自SLAC的BABAR探测器在Y(4S)共振区附近e⁺e⁻连续态湮灭的实验测量。
• 通过D*+ → D⁰π+标记方式重建D⁰衰变，从衰变链中选择D⁰候选事例。
• 利用Dalitz图运动学分析D⁰衰变中的两体末态相互作用。
• 将振幅拟合至Dalitz图分布，以提取共振态与非共振态的贡献。
• 从Dalitz图中D⁰衰变的总事例数中提取初步分支比。
• 通过振幅拟合估算共振态与非共振态组分的分数及相对相位。

实验结果

研究问题

• RQ1 D⁰ → K⁰K⁻π⁺、D⁰ → K̄⁰K⁺π⁻和D⁰ → K̄⁰K⁺K⁻衰变的分支比是多少？
• RQ2 在这些D⁰衰变的Dalitz图分布中，哪些共振态占主导地位？
• RQ3 非共振振幅对总衰变振幅的相对贡献是多少？
• RQ4 共振态与非共振态组分之间的相对相位是什么？
• RQ5 Dalitz图分布如何反映D⁰强子衰变的动力学特性？

主要发现

• 基于22 fb⁻¹数据，测量了三种D⁰强子衰变模式的初步分支比。
• 在K⁰K⁻π⁺和K̄⁰K⁺π⁻末态中，共振态贡献占主导，特别是K*(892)⁰和K*(892)⁻。
• 在K̄⁰K⁺K⁻衰变模式中，非共振贡献显著，表明存在显著的非共振动力学。
• 提取了共振态与非共振态振幅之间的相对相位，结果与振幅分析的预期一致。
• Dalitz图分布清晰显示出与已知粲介子和奇异共振态相对应的结构。
• 该分析提供了衰变动力学的全面图像，对主要振幅的分数和相位进行了详细提取。