1 Search for B in BaBar Diego Monorchio Riunione di Gruppo I Napoli 21-12-2006

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Search for BSearch for B in BaBar in BaBar

Diego Monorchio

Riunione di Gruppo I Napoli

21-12-2006

Diego Monorchio, Riunione Gruppo I Napoli 2

Analisi napoletane 2006/07Analisi napoletane 2006/07• Search for B

Canale di decadimento raro Hot topic della fisica delle B factory Analisi storica del gruppo BaBar Napoli

In corso l’update con 340 fb-1

• BD* 3 Studio del sistema dei 3 pioni

• Misura dei parametri della risonanza a1

Test dell’ipotesi di fattorizzazione Misura di sin(2+) dall’asimmetria di CP

Argomento del talk di oggi

Altra analisi in corso a Napoli


Motivazioni dell’analisiMotivazioni dell’analisi

Nel modello standard il BR(B) è dato da:

2

2

2222

2

1||8

BubB

BBFSM m

mmVf

mGBBR

+

tbtstd

cbcscd

ubusud

CKM

VVV

VVV

VVV

VB meson decay constant

fB = (189 ± 27) MeV

Calculated from lattice QCD

~14% relative error

Helicity suppressed : : e =

1 : 5×10-3 : 1×10-7


Stato dell’arteStato dell’arteBelle

• Hadronic tag (447 106 di coppie di B)

• BR(B → τν) = (1.79+0.56+0.39-0.49-0.46)x10-4 [significanza 3.5

Babar

• Semileponic tag (324106 di coppie di B):

• BR(B → τν)<1.8x10-4@90%CL [significanza 1.3]

• In corso l’update a 340 fb-1(370x106 coppie di B )

• Hadronic tag

• Misura di UL su un campione di 80 fb-1

• BR(B → τν)<3.8x10-4@90%CL

• La nostra nuova misura è basata su 340 fb-1 ed è nella fase finale del pocesso di review

• Campioni di dati statisticamente indipendenti

• Le misure saranno combinate

hep-ex/0608019

hep-ex/0604018approvata dal PRL

hep-ex/0608019


Difficoltà dell’analisiDifficoltà dell’analisi Ricerca del decadimento B con il ricostruito attraverso i suoi

principali canali di decadimento:

0 20 4o 60 80 100

Branching Fraction ( % ) τ

tee tμννμ tνπ

t ta 1 otherst 02

Stato finale contiene:

1 o 3 tracce

1 o nessun 0

2-3 neutrini

Difficile estrarre il segnale da eventi multiadronici ( 10-15 tracce per evento)

Necessità di pulire il campione di eventi da analizzare


Hadronic tag BHadronic tag Bee--

DD**

ee++

BBrecoreco

BBrecoilrecoil

e,e,,,,,,a,a11

1 or 2 1 or 2 e, , 0,

cont.B0

B+

signal

Ricostruzione completa di un B nell’evento tramite decadimenti adronici BD(*)X

Ricerca del decadimento Bnel resto dell’evento

Svantaggio: perdita di statisticaDa un campione di 350 milioni di coppie B+B- a 6.86 x 105 candidati B


SelezioneSelezione• Dopo la ricostruzione completa del Btag ci si concentra

sul resto dell’evento (Brecoil)

• 2 fasi ulteriori della selezione• Pre-selezione

Campione diviso in 5 sottocampioni e,,,,a1 (80% BR)

Rimossa la maggior parte del fondo da continuo e combinatorio

Utilizzato per controllare l’accordo dati/MC

• Selezione finale Tagli ottimizzati per ottenere la migliore sensitività

sul segnale


Discriminating VariablesDiscriminating Variables

Dati sperimentali

Fondo combinatorio

Fondo totale(peaking+comb.)

segnale


La variabile ELa variabile Eextraextra

La variabile maggiormente discriminante è l’energia (extra) rilasciata nel calorimetro.

Somma delle energie dei cluster non associate ad un B Taglio sulla minima energia

di singolo cluster per rimuovere beam background e split-off dal Btag

e

•Per eventi Bnon ci aspettiamo altre particelle oltre a quelle ricostruite.

Eextra picca a zero


Efficienze e fondi attesiEfficienze e fondi attesi

Expected

Signal

(BR=10-4)

Expeced Tot bkg

Efficiency

electron 4.2 31. 0.060Muon 1.9 20. 0.028 Pion 2.9 26. 0.041

Eexta<0.2GeV

preselezione

Selezione finale

e

e

•Accordo dati/MC controllato in preselezione

•Analisi ancora blind nella regione di segnale alla fine della selezione


Procedure per l’estrazione del segnaleProcedure per l’estrazione del segnale

• Cut on count: Ottimizzazione del taglio in Eextra per massimizzare la

significanza attesa Paragonare il numero di eventi osservati (dopo

l’unblinding) con la predizione del fondo

• Fit a Eextra: Modellare le shapes di segnale e fondo Fittare Eextra per determinare ns e nb

• Permette di sfruttare le delle differenti distribuzioni in Eextra di segnale e fondo

Implementati 2 differenti metodi


Cut & countCut & count ni= # of event observed for channel i

bi= expected backround in channel iIl valore più probabile del BR si ottiene per il massimo del likelihood ratio

Significanza statistica data da:

Per l’ipotesi di BR=1.0x10-4 ci aspettiamo una significanza

statistica pari a: =1.4

L’Upper Limit atteso nel caso di non osservazione del segnale è

stato valutato con il metodo CLs:

BR(B)<1.47x10-4@90%CL


Fit methodFit method

ch eventiibisn

i

N

k ikextra

bkgiibkextra

sigs

iobs

nn

jEPnjEPnn

e

1 0

),(),(!

L ,,,,

)( ,,

i

ijextrasigiikextra

sig EPjEP )(),( ,isis

j j

iss nnnn ,

5

1

Le performance del fitter sono state valutate

attraverso TOY-MC• Per l’ipotesi BR=1.0x10-4 troviamo:

60-70% incertezza statistica Valore medio della significanza

= 1.6

Si generalizza la likelihood introducendo le Pdf di Eextra per segnale e fondo

TOY MC


ConclusioniConclusioni• Il guppo BaBar di Napoli sta lavorando ad una delle

analisi di punta dell’esperimento

• La misura è nella fase finale della Review interna Il risultato sarà presentato alle conferenze invernali

• Ci aspettiamo un risultato confrontabile con l’analisi basata sul tag semileptonico

• Ripeteremo la misura su un data sample più ampio con l’aggiunta dei dati del 2007 (500 fb-1).


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