Analysis of Bs-> Jpsi K*bar channel and constraints on penguin processes in Bs->Jpsi Phi decays at LHCb - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2015

Analysis of Bs-> Jpsi K*bar channel and constraints on penguin processes in Bs->Jpsi Phi decays at LHCb

Analyse du canal Bs-> Jpsi K*bar et contraintes sur les processus pingouins dans les désintégrations Bs->Jpsi Phi auprès du détecteur LHCb

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Abstract

Within the Standard Model, the decay Bs->Jpsi Phi can occur via two main processes: the predominant tree and the sub-leading penguin. Penguin contributions have been so far ignored. Controlling them is crucial in order to disentangle Standard Model effects from possible New Physics in the measurement of \phis. We studied the Bs->Jpsi K*bar channel where penguin diagrams are not negligible compared to tree. Using 3 fb^{-1} of data collected by LHCb, we measured the branching ratio: $\BR{Bs-> Jpsi K*bar} = \left(4.17 \pm 0.18 \, \text{(stat)} \pm 0.26 \, \text{(syst)} \pm 0.24 \, (f_d/f_s)\right)\times 10^{-5}$,\\ where $f_{d(s)}$ is the production fraction of the Bd(Bs) meson. We performed an angular analysis of the decay products Jpsi and K*bar to extract the polarisation fractions and the first estimate of the polarization-dependent direct \CP asymmetry. Our results show no evidence for direct \CP violation in Bs->Jpsi K*bar, as expected in the Standard Model. We measured: $f_0 =0.497^{+0.024}_{-0.025}\text{(stat)}\pm 0.025 \text{(syst)}$ and $f_\|=0.179^{+0.027}_{-0.026} \text{(stat)}\pm 0.013 \text{(syst)}$. We determined the first constraints on penguin diagrams in \phis phase using the Bs->Jpsi K*bar channel. Combining with the Bd->Jpsi rho^0 decays, the shift on \phis, due to penguin processes, is below 19\,mrad for the three polarizations. The effect of penguin processes is therefore sufficiently small to keep the \phis measurement ($\sigma_{\phis}=35$\,mrad) among the top priorities of LHCb for the upcoming years, to search for New Physics.
La désintégration Bs->Jpsi Phi peut se faire suivant deux processus principaux: l'arbre et les pingouins sous-dominants. Négligée jusqu'à maintenant, la contribution des diagrammes pingouins doit être contrôlée afin d'isoler les effets du Modèle Standard de l'éventuelle présence de Nouvelle Physique dans la mesure de la phase \phis. Nous avons étudié le canal Bs->Jpsi K*bar dans lequel les diagrammes pingouins ne sont pas négligeables par rapport à l'arbre. Avec 3 fb^{-1} de données enregistrées par LHCb, nous avons mesuré le rapport d'embranchement: $\BR{Bs-> Jpsi K*bar} = \left(4.17 \pm 0.18 \, \text{(stat)} \pm 0.26 \, \text{(syst)} \pm 0.24 \, (f_d/f_s)\right)\times 10^{-5}$, o\`u $f_{d(s)}$ est la fraction de production du méson Bd(Bs). Nous avons effectué une analyse angulaire des produits de désintégrations Jpsi et K*bar afin d'extraire les fractions de polarisations et, pour la première fois, l'asymétrie \CP en fonction des différents états de polarisations de l'état final. Les asymétries \CP directes mesurées sont nulles, comme prédit par le Modèle Standard. Nous avons mesuré: $f_0 =0.497^{+0.024}_{-0.025}\text{(stat)}\pm 0.025 \text{(syst)}$ et $f_\|=0.179^{+0.027}_{-0.026} \text{(stat)}\pm 0.013 \text{(syst)}$. Nous avons déterminé les premières contraintes sur les diagrammes pingouins dans la phase \phis en utilisant le canal Bs->Jpsi K*bar. En combinant avec le canal Bd->Jpsi rho^0, la déviation sur la phase \phis due aux processus pingouins, est inférieure à 19\,mrad pour les trois polarisations. L'effet des processus pingouins est donc suffisamment petit pour que la mesure de la phase \phis ($\sigma_{\phis}=35$\,mrad) demeure une des mesures phares de LHCb dans les années à venir, pour rechercher de la Nouvelle Physique.
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tel-01285924 , version 1 (10-03-2016)

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  • HAL Id : tel-01285924 , version 1

Cite

W. Kanso. Analyse du canal Bs-> Jpsi K*bar et contraintes sur les processus pingouins dans les désintégrations Bs->Jpsi Phi auprès du détecteur LHCb. Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Aix Marseille Université, 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01285924⟩
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