Attività del gruppo BabarNapoli

D. Monorchio

Sommario

• Analisi– B– BD*a1

• Tools/Computing– Studio selettore KL

– Supporto alla farm di Padova

• Altro…

B: motivationsIn the Standard Model

BSM(B) = (1.6 0.4)x10-4 Strong helicity suppression for Be decays

ratio of vacuum expectation values for two Higgs doublets.

Beyond the Standard Model

Charged Higgs mass

Charged Higgs mediated amplitude occurs in two Higgs doublet extensions

W.Hou, Phys. Rev. D. 48, 2342

Branching Fraction could be enhanced or suppressed Possibility to constraint the (mH+,tanparameter space

BSM(B)

|Vub| = (4.31 0.30)x10-

3

(Semilep. B decays)

fB = 216 22 MeV

(Lattice QCD)

B(B) = BSM(B)

+ W+b

u

ℓ+

ℓ

B+

W+, H+b

u

ℓ+

ℓ

B+

Guglielmo GianniDiego

B: la tecnica

~ 71% of the total widthFinal state contains:

1 track (+ 1 0 in the channel)2-3 neutrinos

Weak kinematical constraintsNeed to clean the experimental enviromentReconstruct the other B (tag B) of the event

Our analysis use hadronic tag

Main decay modes:

0 20 4o 60 80 100

Branching Fraction ( %)

tee tμννμ tνπ

t ta 1 otherst 02

Look for signal in the rest of the event

Btag

e+ e-Y

Bsig

D(*)

/D

K

B: la misuraMain discriminating variable

Eextra= E (extra neutral clusters)

Signal peaks at zero

Compare the background expectations with the number of observed events to extract the signal yield

[1.3]

-0.9-0.9

B(B) = (0.9 0.6 0.1)x10-4

[2.2]B(B) = (1.8 +1.0 0.3)x10-4

B(B) = (1.2 0.4stat 0.3bkg 0.2eff) x10-4

[2.6]

Semileptonic tag analysis:

Hadronic tag analysis:

Combined Result:

SM prediction: B = (1.6 0.4) x10-4 Belle result: B = (1.79+0.56 +0.46) x10-4 -0.49 –0.51

[3.5]

Submitted to PRDarXiv:0708.2260v1

BaBar

PRD76, 052002

Eextra GeV

B: risultati e prospettive

•Ripeteremo l’analisi sul dataset completo di BaBar

• il doppio della statistica•Miglioramenti a

•Tagging•Selezione•Yield extraction

Nostri talks a conferenzeCKM

Dic.06

Guglielmo Leptonic decays

at the B-factories

Nagoya

IFAE

Apr.07

Diego Decadimenti rari del B

alle B-factories

Napoli

EPS

Lug.07

Diego Leptonic B decays

at BaBar

Manchester

SUSY

Lug.07

Guglielmo Leptonic B decays

at BaBar

Karlshue

SIF

Sett.07

Gianni Decadimenti leptonici

del mesone B

Pisa

Our Plan

The comparison between the SM expectation and the BaBar combined result allows to exclude regions on the (mH+,tan plane

B(B) = BSM(B)

Tesi P

hd G

ianni

BD*a1: motivations• Studio dei parametri della risonanza a1 [IG(JPC) = 1-(1++)]

– Scarsa consistenza tra le misure attuali di massa e larghezza

– Misura delle ampiezze che contribuiscono al decadimento a1 • Necessità analisi del Dalitz plot

Il PDG si limita a stime conservative:

Ma1 = (1230 ± 40) MeV/c2

(250 ≤ Γa1 ≤ 600) MeV/c2

GuglielmoDiego

Roberto

CLEO

DELPHI(1)

DELPHI(2)

DELPHI(3)

OPAL(1)OPAL(1)

ARGUS

KEK

DELCOMARK-II

ARGUS(2)

WA76

WA103

MAC

AMST(1)

AMST(2)

GOMEZ DUMM

ISGURARGUS(2)-AMST(1)

• Inoltre il canale B D*a1 è sensibile alle asimmetrie CP time-dependent collegate alla fase debole (2 + ) con e angoli del Triangolo Unitario

BD*a1: la tecnica

•Primo tentativo di studiare la a1 nel decadimento BD* a1 con a1• Elevata statistica

• 380 M di coppie BB raccolte da BaBaR (Lon 347 fb-1)• Elevato BR (BD*a1) 1%

• Buona purezza• Possibilità di rigettare i fondi ricostruendo completamente la B

• Possibilità di esplorare tutto lo spettro in massa della a1

Limiti delle attuali tecniche sperimentali per lo studio dell’a1:• Esperimenti adronici Fondi elevati• Decadimenti del Spazio delle fasi limitato (cut-off ad alta massa)

BD*a1: stato del lavoro

M3 (GeV/c2)

Risultati in accordo con le stime del

PDG

Errori solo statisticiIn corso lo studio delleincertezze sistematiche

1.5

M3 (GeV/c2)1.75

•Estendendo il fit a range più ampi di M3il 2 peggiora notevolmente•La parametrizzazione in termini di una singola risonanza non è sufficiente•Per individuare altri possibili stati JP che contribuiscono al sistema dei 3 pioni necessaria l’analisi dei Dalitz Plot

Ma1 = (1195 ± 2) MeV/c2

Γa1 = (481 ± 10) MeV/c2

2/ndf = 12/9 P(2) ≈ 21 %Tesi Roberto

Misura preliminare di massa e larghezza

Tesi Mario

Control Sample per i KL

• Studio di tecniche per migliorare l’identificazione dei KL

– Interagisce nel calorimetro e nell’IFR (Non decade nel detector)

– Fattibilità veto KL

• Molte analisi ne gioverebbero – B

• Necessario definire un campione di controllo sui dati caratterizzato da:– Alta statistica – Buona purezza

D*+ D0 π+

K*- π+

K0L π-

Gianni

Control Sample per i KL

•I K0L sono ricostruiti a partire da cluster del EMC o

dell’IFR non associati a tracce cariche.

•La direzione è ottenuta dal vettore che parte dal vertice del sistema π+π- e punta al centroide del cluster.

•Impulso dei K0L ottenuto a partire da masse nominali

delle particelle e dai momenti ricostruiti.

• Variabile discriminante ∆(m) = mD*-mD0

•Stessa catena di decadimento ma con I Ks fornisce la normalizzazione.

KL nell’IFR KL nel calorimetro KS

∆(m) = mD*-mD0

~ 3fb-1

~ 3fb-1

D(*)

D

KL

Supporto Farm di Padova• Event Reconstruction dei dati sperimentali di BaBar

avviene a Padova• 330 nodi di calcolo

– fino a 2.2 fb-1/ giorno (ER)• 22 data servers: 31TB spazio disco• Due librerie L700

– capacita` 1400 cassette– fino a 560TB di dati in linea

• Si processano i dati in tempo reale– Necessità di monitoring costante

Diego

Prendiamo dati e li processiamoanche durante le festività Natalizie!

Workshop Anacapri!

• Dopo il grande successo della prima edizione…

• Momento di interazione tra teorici e sperimentali sulle tematiche legate al flavour

• Non solo B-factories…

GuglielmoDiego

Crisostomo

Super B

See C.Sciacca talk

Organizzazione Workshop su fisica del B

ConclusioniB: Analisi conclusaPianificato update a 750 fb-1

BD*a1: in corsoMisura preliminare dei

parametri dell’a1

Studio performance

selettore dei KL

Monitoring Farm dedicata alla Event Reconstruction

Backup

The mH vs. tan plot

For a fixed value of tanand increasing values of mH :

1) Small higgs mass: the BF is enhanced (ruled out by the measurement)

2) The BF approach the SM prediction and can not be resolved over the uncertainty (start the gap).

3) The NP factor become less than 1 and the BF is suppressed but still we are not able to resolve it.

4) The BF is significantly suppressed (ruled out by the measurement)

5) The suppression term approach 1 and we loose exclusion again

B(B) = BSM(B)

in two Higgs doublet extensions of the SM:

1

BaBar preliminary

2

3

4

5

Super-B!!!

See C.Sciacca Talk

GuglielmoGianniDiego

Roberto

Crisostomo

• G. De Nardo – “Leptonic decays at B-factories” CKM 2006, Nagoya, Japan December 2006 • D. Monorchio – “Decadimenti rari del mesone B alle B-

factories” - Incontri di Fisica delle Alte Energie 2007 – April 2007, Napoli, Italy

• D.Monorchio – “Leptonic B decays at BaBar” – European Physical Society Conference On High Energy Physics 2007 – July 2007, Manchester, England

• G. De Nardo – “Leptonic B decays at BaBar” – The 15th International Conference on Supersymmetry and the Unification of Fundamental Interactions – July 2007, Karlsruhe, Germany

• G.Onorato – “Decadimenti leptonici del mesone B” - ” – XCIII Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica – September 2007, Pisa, Italy

CLEO

DELPHI(1)

DELPHI(2)

DELPHI(3)

OPAL(1)OPAL(1)

ARGUS

KEK

DELCOMARK-II

ARGUS(2)

WA76

WA103

MAC

AMST(1)

AMST(2)

GOMEZ DUMM

ISGURARGUS(2)-AMST(1)

Ma1(MeV/c2) a1(MeV/c2)

Ma1 a1

W.-M. Yao et al. (Particle Data Group), J. Phys. G33, 1 (2006).

Modo di decadimento

della a1

“Branching Ratio”

(CLEO)

()S-wave 60.19 %

()D-wave 1.3 %

(’)S-wave 0.56 %

(’)S-wave 2.04 %

18.76 %

f0 (1230) 7.4 %