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OSSERVAZIONE di un mesone STRETTO XV IFAE Lecce in Alexis POMPILI ( Università & I.N.F.N. di Bari ) per la Collaborazione BaBar Sessione Quark Pesanti.

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1 OSSERVAZIONE di un mesone STRETTO XV IFAE Lecce in Alexis POMPILI ( Università & I.N.F.N. di Bari ) per la Collaborazione BaBar Sessione Quark Pesanti 25 Aprile Cenni di spettroscopia del sistema dei mesoni - Selezione dei candidati - Evidenza di un mesone stretto a che decade in - Ricerca di altri eventuali canali di decadimento - Controllo su possibili riflessioni - Discussione su J P e conclusioni

2 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Spettroscopia degli stati m[GeV] onda -Sonda -P Godfrey-Isgur model Informazione sperimentale limitata [nel limite di M(q=c) >> m(q=s) …] Approx. : quark pesante sorgente statica di potenziale quark s : l,s conservati separatamente +inter. spin-orbita : j= l+s conservato +quark c con spin S - interazioni soppresse di m/M - inter. spin-orbita - inter. di contatto spin-spin J= j+S conservato - forza tensoriale [stretti] [larghi] (mix?) violazione di isospin

3 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Diversi modelli teorici predicono masse fra per ( ) che dovrebbero decadere per emissione di K ed essere larghi ( difficilmente rivelabili ) Sperimentalmente non vi sono candidati per questi 2 stati in onda-P Lo scalare 0 + con massa dovrebbe decadere in in onda-S ed avere una larghezza, ma …... se fosse sotto soglia … decadrebbe in modo diverso, p.es. in violando lisospin, e in tal caso sarebbe estremamente stretto ! Godfrey-Isgur [Phys. Rev. D32 (1985)] Godfrey-Kokoski [Phys. Rev. D43 (1991)] Di Pierro-Eichten [Phys.Rev. D64 (2001)] Oggetto di questa analisi : Studio dello spettro di massa prodotto inclusivamente

4 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Ricostruzione e criteri di selezione PID fit geometrico ad un vertice comune se traiettoria consistente con la regione di interaz. momento nel CMS : coppie (origine nel vertice di produz.) con fit cinematico [ vincolo : ] coppie (origine nel vertice delle tracce cariche) con fit cinematico [ vincolo : ] NON IN SCALA - rimuove fondo combinatorio dal continuo - elimina fondo da decadimento dei mesoni B ciascuno non condivide fotoni con altri

5 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce selezionati usando i modi sotto-campioni disgiunti S/N migliorato dal taglio sullangolo di elicità

6 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce : fit cinematicocon massa nominale Il segnale a è assente nelle distribuzioni da bande laterali :il picco è associato al sistema Nessun altro segnale è evidente fino a a parte quello associato a ! ! Picco largo dovuto a combinazioni casuali dove

7 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Incertezza sistematica sulla massa stimata conservativamente : Una stima della risoluzione in massa per il sistema è ottenibile direttamente dai dati fit- tando la distrib. di massa del la cui è consistente con quella del segnale Una risoluzione in massa simile si ottiene dalla simulazione di

8 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Controllo di possibili riflessioni - 1 N.B. : 1) evento selezionato senza richiedere la presenza di un ; 2) ciascun non deve formare un con ogni altro ; non cè ! Combinazioni Verificato che un segnale non deriva da riflessioni di altri stati charmati [usando dati simulati con tutti gli stati charmati e i decadimenti noti] Verificato nei dati che un segnale non deriva da riflessioni del per misidentificazione

9 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Controllo di possibili riflessioni - 2 events/7MeV/c 2 Combinazioni Dagli scatter plots si vede che questa massa corrisponde alla regione di sovrapposizione delle bande strette dei segnali ? Se il picco nella distribuz. di massa fosse dovuto ad uno stato con massa che decade in, potrebbe cinematicamente produrre un picco nella distribuz. di massa intorno ai ! CONTROLLI : … ma … per tale riflessione si dovrebbe avere una ! [MC tests] … ma … tale riflessione sarebbe responsabile solo di 1/6 del segnale visto!

10 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Distribuzione angolare Distribuzione angolare consistente con lessere piatta ( 43% di probabilità ) Efficienza unit. arb. [fondo sottratto]

11 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Discussione su J P conservazione parità spin-parità naturale : violazione di isospin ( stretta ) La massa inferiore rispetto a favorisce La distribuzione di elicità corretta per lefficienza e piuttosto piatta ma con produzione non-polarizzata proibisce (OK : non riscontrato) non esclude( non riscontrato : prevale lemissione di )

12 Alexis Pompili (Università & INFN Bari) XV - IFAE Lecce Conclusioni Con i primi di dati raccolti da BaBar si è studiato lo spettro di massa Un segnale netto e stretto è stato osservato, alla massa di con una larghezza consistente con la risoluzione sperimentale, per i 2 distinti modi di decadimento e Non vi è evidenza di decadimenti di questo stato in La probabile assegnazione, la bassa massa, la piccola larghezza e le modalità di decadimento lo caratterizzano quale stato non predetto dagli attuali modelli a potenziale della spettroscopia dei mesoni charmati Vari controlli sono stati eseguiti per accertarsi che esso non sia il risultato di riflessioni significative di altre risonanze di massa inferiore o superiore. O questi modelli richiedono modifiche oppure questo stato non è un mesone ma è uno stato esotico (p.es. a 4-quarks)


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