Поиск новых состояний в спектре димюонов и редких...
DESCRIPTION
Поиск новых состояний в спектре димюонов и редких распадов B- мезонов на тэватроне FNAL. Цели и основная идея Анализ экспериментальных данных Предварительные результаты : спектры и R.M.S. – функции Поиск B d , B s 0 2 µ Следующие задачи Заключение. D0 – детектор. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Поиск новых состояний в спектре димюонов и редких распадов B-мезонов на тэватроне FNAL.
Цели и основная идея Анализ экспериментальных данных Предварительные результаты: спектры и R.M.S. –
функции Поиск Bd , Bs
0 2 µ Следующие задачи Заключение
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Цели и основная идея Мы собираемся осуществить поиск новых
состояний в канале X , включая редкие распады B-мезонов .
Основная идея – использовать гипотезу о различной поляризации сигнала и фона. Это может позволить обнаружить сигнал при отношении сигнал/фон << 1 .
Распределение мюонов от распада поляризованных частиц можно описать формулой: I(=3/2(cos2где соответствует поперечной и продольной поляризации. или любой другой параметр, характеризующий поляризацию, может быть выбран для того, чтобы построить функцию, связывающую поляризацию с инвариантная массой.
Такая функция должна иметь гладкое поведение в районе инвариантных масс свободном от любых физических состояний и иметь экстремумы, которые точно совпадают с пиками в спектре.
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Состояния в спектре димюонов, начиная с c(1S) и включая Bd , Bs
0
c(1S) 0+(0-+) 2979.71.5J/(1S) 0-(1--) 3096.870.04c(2S) 0+(0-+) 35945 (2S) 0-(1--) 3685.960.09 (3 770) 0-(1--) 3769.92.5 (3836) 0-(2--) 383613(4040) 0-(1--) 404010(4160) 0-(1--) 415920 (4415) 0-(1--) 44156b(1S) 0-(0-+) 93002020 (1S) 0-(1--) 9460.300.26 (2S) 0-(1--) 10.023260.00031
(3S) 0-(1--) 10.35520.00050 (4S) 0- (1--) 10.5800.035 (10860 ) 0-(1--) 10.8650.008 (11020) 0-(1--) 11.0190.008
Bd0 ½(0--) 5279.4 0.5
Bd* ½(1--) 5325.0 0.6
Bdj* (5732) 5732.0 0.6
Bs0 0-(0-) 5369.62.4
Bs* 0-(1-) 5416.63.5
Bsj* (5850) 585315
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Анализ экспериментальных данных
Для того, чтобы реализовать идею, в качестве параметра, связанного с поляризацией частиц, был выбран R.M.S. распределения Cos
Распределение Cos было
построено для каждого бина спектра инвариантных масс в диапазоне от 3 до 15 ГэВ .
Ширина бина при построении R.M.S. –функции была выбрана - 0.2 ГэВ с расстоянием 0.025 ГэВ между двумя соседними точками
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Ограничение на импульсы и углы
Pt >1.5 ГэВ , P>1.5 ГэВ
SinSinre-углы мюонов в лабораторной системе координат
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Предварительные результаты: спектры и R.M.S. - функции Типичный результат для R.M.S. -
функции – это не очень гладкая кривая с минимумами и максимумами, которые могут соответствовать некоторым возможным состояниям в спектре димюонов
Анализ спектра инвариантных масс в
районе масс J/ -J и - мезонов показал, что всем физическим состояниям соответствуют минимумы R.M.S. - функции
Для того, чтобы заменить минимумы на максимумы в R.M.S. - функции мы инвертировали её и вычли некоторую величину, которая линейно зависит от инвариантной массы M : R.M.S._mod= -A + B· M + C (следующий слайд)
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Спектр и R.M.S.- функция для - мезонов
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Спектр инвариантных масс для –мезонов и - мезонов (после s))
Сильные ограничения на углы вылета мюонов в л. с. и в системе покоя димюона.
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Bd , Bs0 в Стандартной Модели
Главные вклады от диаграмм Стандартной Модели
Теоретические предсказания
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Bd , Bs0 в SUSY
Главные вклады в Суперсимметричной Модели
Экспериментальные ограничения (90 C.L.)
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Вероятность распада Bd , Bs0
в SUSY
Вероятность распада Bd , Bs0 в SUSY сильно зависит от
массы заряженного Хиггса и параметров модели в области масс Хиггса < 200 ГэВ
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
R.M.S.- функция в районе масс Bd, Bs - мезонов
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Возможные новые состояния в канале X 2 в районе масс Bd,Bs - мезонов
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Следующие задачи Анализ данных, с использованием более совершенных
в части реконструкции треков программ Моделирование фона в спектрах димюонов (Монте-
Карло) Исследование фитирующей процедуры с гипотезой
I()= 3/2(+3)(1+cos2)с целью замены r.m.s. в R.M.S. - функциях
Продолжение накопления экспериментальных данных, чтобы уменьшить статистические ошибки
27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики
Заключение
Была осуществлена проверка метода, позволяющего осуществить поиск новых состояний в спектре димюонов при отношении сигнал/фон << 1
Мы имеем шанс открыть новые состояния в районе масс and -мезонов
Наиболее стимулирующий продолжение исследований результат – наличие экстремумов в R.M.S. – функции в районе масс Bd , Bs - мезонов
Гораздо больше статистики требуется для того, чтобы сделать точный вывод о существовании новых пиков в димюонном спектре
Я благодарен Валентину Кузьмину МГУ за интересные вопросы, Джундонгу Хуанг, Техас за технические консультации и группу B-физики D0, FNAL за предоставленные экспериментальные данные