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

D0 – детектор

27 января, 2004 Щеглов Юрий, Петербургский Институт Ядерной Физики

D0 – детектор

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

R.M.S.- функция для J/и -мезонов

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